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PANORAMA DU MARCHÉ DU POLYURÉTHANE ET ÉTAT DE L’ART DE SES TECHNIQUES

DE RECYCLAGE

Février 2014

Étude réalisée pour le compte de l’ADEME par Ilium

Contrat n° 1202C0079

Coordination technique : Claire Boujard - Nolwenn Foray - Jean-Charles Caudron – Service Filières REP et Recyclage (SFRR) –

Direction Consommation Durable et Déchets – ADEME Angers

RAPPORT FINAL

Février 2014

Panorama du marché du polyuréthane et état de l’art de ses techniques de recyclage 2

REMERCIEMENTS

Nous remercions les acteurs du recyclage qui ont été consultés lors de cette étude et ceux qui ont participé à l’atelier de travail. Cette étude est le fruit de leurs contributions. Nous remercions particulièrement

Xavier Merveille ArcelorMittal

Eric Vernet BASF Polyuréthanes France

Nelly Michot BASF Polyuréthanes France

Thierry Juif Bouygues Recyclage

Frédéric Mozian Courbis Group

Samuel Tessier Courbis Group

Thierry poncet CTC

Gonzague Six Dow Chemical

Rémy Lanza ECOVAL

Yannick Gaillard EFISOL

Marianne Fleury Eco-Systèmes

Lionel Duperche Ferrari

Valérie Baudin Faurecia

Alexandre Puech Grupo Antolin

Christian Esbelin Hunstman Polyurethanes

Richard Papin Innortex

Benoit Liechty Isotrie

Werner Van Loon Isoprom

Paul Berthevas Mobius

Christian Geoffroy Paprec

Christine Duperray Platec

Jean Yves Fisselbrand POFI

Julien Larriu Polymer Insulation Products NV

Wim Gernaey Polymer Insulation Products NV

Pierre Vaillé Prefor

Pascale Gay Prorecyclage

Philippe Chair Recticel

Didier Coune Saint Gobain Performance Platics SA

Stephanie Roche Saint Gobain Placoplatre

Marie-Dominique Bogo SITA

Yves Pelissier SNAP

Christian Blanc Terecoval

Christele Assegond Université de Tours

Toni Gallone Valtex (consortium Renault – SNCF)

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dispositions des articles L 122-10 à L 122-12 du même Code, relatives à la reproduction par reprographie.

Février 2014


SOMMAIRE

1 Résumé ........................................................................................................................................... 5

2 Objectifs de l’étude .......................................................................................................................... 6

3 Introduction au polyuréthane ........................................................................................................... 7

3.1 Historique ................................................................................................................................. 7

3.2 Fabrication du polyuréthane .................................................................................................... 7

3.3 Propriétés du polyuréthane ..................................................................................................... 8

3.4 La chaine de valeur du marché du polyuréthane .................................................................. 10

4 Le marché du polyuréthane ........................................................................................................... 14

4.1 Le marché mondial du polyuréthane ..................................................................................... 14

4.2 Le marché européen du polyuréthane .................................................................................. 15

4.3 Le marché français ................................................................................................................ 16

4.4 Evolution du prix du polyuréthane et de ses matières premières ......................................... 17

4.5 Les principaux producteurs et formulateurs du marché de l’industrie des polyuréthanes .... 17

5 Les marchés applicatifs du polyuréthane ...................................................................................... 21

5.1 La construction ...................................................................................................................... 21

5.2 L’ameublement et la literie ..................................................................................................... 25

5.3 Les transports ........................................................................................................................ 27

5.4 La chaussure ......................................................................................................................... 29

5.5 L’électroménager ................................................................................................................... 31

6 Les gisements de polyuréthane..................................................................................................... 32

6.1 Les types de déchets de polyuréthane .................................................................................. 32

6.2 La construction ...................................................................................................................... 32


6.4 Les transports ........................................................................................................................ 34

6.5 La chaussure ......................................................................................................................... 34


6.7 Les chutes de production ...................................................................................................... 35

7 Etat des lieux du recyclage du polyuréthane ................................................................................. 37

7.1 Introduction sur le recyclage du polyuréthane ....................................................................... 37

7.2 La construction ...................................................................................................................... 37


7.4 Les transports ........................................................................................................................ 40

7.5 La chaussure ......................................................................................................................... 42


8 Description et analyse de l’état de l’art des techniques de recyclage ........................................... 45

Février 2014


8.1 Introduction aux technologies de recyclage du polyuréthane ............................................... 45

8.1.1 Le recyclage chimique ................................................................................................... 45

8.1.2 Le recyclage mécanique ................................................................................................ 46

8.1.3 Le recyclage en boucle fermée et ouverte .................................................................... 46

8.2 Méthodologie d’évaluation du potentiel des technologies de recyclage ............................... 47

8.3 Les technologies du recyclage chimique ............................................................................... 50

8.3.1 La glycolyse ................................................................................................................... 50

8.3.2 L’hydrolyse ..................................................................................................................... 57

8.3.3 L’aminolyse .................................................................................................................... 60

8.3.4 Combinaison de technologies de recyclage chimique .................................................. 62

8.3.5 Les procédés de valorisation thermochimiques ............................................................ 64

8.4 Les technologies du recyclage mécanique ........................................................................... 70

8.4.1 L’agglomération ............................................................................................................. 70

8.4.2 Le broyage et pulvérisation ........................................................................................... 74

8.4.3 Le moulage par compression avec un liant ................................................................... 78

8.4.4 La pression adhésive ou collage de particules .............................................................. 82

8.5 Adéquation des technologies aux différents gisements ........................................................ 84

9 Les débouchés du polyuréthane recyclé ....................................................................................... 85

9.1 Introduction ............................................................................................................................ 85

9.2 Pas de débouchés dans la construction, l’électroménager et les chaussures ...................... 86

9.3 Débouchés dans l’ameublement et la literie .......................................................................... 86

9.4 Un faible débouché dans les transports ................................................................................ 86

9.5 Débouchés dans les sols pour les mousses de polyuréthane recyclées .............................. 87

9.6 Débouché comme liant pour les rails des trains.................................................................... 87

9.7 Débouché comme support de tuyaux de chauffage par le sol .............................................. 87

9.8 Autres débouchés .................................................................................................................. 87

9.9 Conclusion sur les débouchés envisageables au vu des produits recyclés obtenus............ 88

10 Bilan du potentiel des technologies de recyclage ......................................................................... 90

11 Bilan actuel du recyclage de PU (France 2011 : Gisements – Débouchés) ................................. 93

12 Conclusions et recommandations ................................................................................................. 95

Pour l’ameublement et la literie ..................................................................................................... 96

Pour les transports ........................................................................................................................ 97

Pour la technologie d’agglomération ............................................................................................. 97

Pour la valorisation par thermochimie ........................................................................................... 97

Recommandations principales ...................................................................................................... 98

13 Table des figures ........................................................................................................................... 99

14 Bibliographie ................................................................................................................................ 101

Février 2014


1 Résumé

L’objectif de cette étude est d’identifier l’état des technologies de recyclage du polyuréthane et le potentiel de

développement de ce recyclage en France.

La production mondiale de polyuréthane représente 17 565 kt en 2011. Le prix moyen du polyuréthane est de

3 €/kg, soit un marché mondial de 53 milliards d’euros en 2011. La production européenne pèse environ 20 %

de la production mondiale avec une production de 4 234 kt en 2011 et une croissance prévue de 3,1 % par an

pour atteindre 4 844 kt en 2015.

Le marché français du polyuréthane est de 326 kt en 2011. La production française de polyuréthane est

de 250 kt en 2011, dont 77 kt sont vendues et 173 kt sont produites en interne par les assembleurs de produits

finis.

Le marché du polyuréthane est segmenté en trois grandes familles techniques : les mousses souples, les

mousses rigides et les non-mousses. La répartition mousse souple, mousse rigide, et non-mousses de la

consommation française est de 144 kt, 130 kt et 52 kt respectivement. Les polyuréthanes sont principalement

utilisés dans cinq secteurs d’application à savoir : la construction 31 %, l’ameublement et la literie 28 %, les

transports 21 %, la chaussure 15 %, et l’électroménager 5 % (répartition de la consommation française en

2011).

Les non-mousses sont difficilement collectables et purifiables (revêtements de peintures, adhésifs, mastics et

colles pour lesquels il n’y a pas de technologie de recyclage). Les mousses de polyuréthane représentent deux

tiers du marché du polyuréthane et sont des produits intéressants pour le développement d’une filière de

recyclage du fait de leur accessibilité technique.

En 2011, le gisement potentiel collectable de polyuréthane en France est estimé à 210 kt notamment dans

l’ameublement et la literie (93 kt) l’automobile (70 kt) et l’électroménager (11 kt).

Les possibilités de recyclage du polyuréthane étaient jusqu'alors limitées de par son caractère

thermodurcissable. En effet, son recyclage nécessite de casser sa structure physique (recyclage mécanique) ou

sa structure moléculaire (recyclage chimique). Ces étapes de décomposition altèrent la qualité des produits

obtenus et quelle que soit la technologie de recyclage utilisée, le polyuréthane recyclé a des propriétés

de moindres qualités que le polyuréthane vierge :

- Le recyclage chimique permet d’obtenir des produits réincorporables en début de synthèse dans des

proportions limitées (de l’ordre de 20 %) mais reste trop cher par rapport aux matières premières

actuelles ;

- Le recyclage mécanique permet d’obtenir des matériaux dont les propriétés sont différentes de celles

des matériaux vierges pour un prix légèrement inférieur (de 10 à 20 %).

Bien qu’il existe des technologies capables de recycler le polyuréthane (notamment l’agglomération) les

gisements collectés et les débouchés actuels ne permettent pas d’écouler le gisement potentiel (3 kt de

débouchés actuels pour un gisement potentiel de 210 kt).

La filière du recyclage du polyuréthane souffre essentiellement :

- Pour les débouchés en ameublement et literie, d’une meilleure accessibilité aux gisements qui est en

train de se mettre en place ;

- D’un manque de débouché important du fait de la qualité moindre des produits recyclés. Un travail

amont pour identifier et faire émerger des marchés est indispensable pour mettre en place le recyclage

du polyuréthane.

Les débouchés accessibles pourraient alors représenter 30 à 80 kt (90 à 240 M€ en valeur1).

1 La valeur économique correspondante est obtenue avec la valeur moyenne de 3 €/kg du polyuréthane vierge.

Février 2014


2 Objectifs de l’étude

Les industries des matériaux se développent dans un contexte de ressources naturelles limitées et

d’optimisation économique de la production comme des usages des produits manufacturés. Ce levier

économique a motivé le développement de filières de recyclage historiques comme l’acier, le verre et le papier.

Depuis plus de 50 ans, parallèlement au développement de la pétrochimie, les plastiques et résines sont

devenus des matériaux utilisés de manière exponentielle atteignant une production mondiale de 265 000 kt en

2010.

Les technologies de valorisation et les

filières de recyclage se sont mises en

place pour certains plastiques

comme le polyéthylène, le

polypropylène ou le PET. Ces

plastiques sont des plastiques

« visibles » par les consommateurs car ils

sont majoritairement utilisés pour des

applications en emballage

(bouteilles, sacs en plastique, etc.).

Le polyuréthane (PU) est une résine issue de la pétrochimie principalement « invisible » du fait de ses usages

principaux où elle est cachée : mousses d’isolation des bâtiments et des réfrigérateurs, mousses des matelas et

des sièges automobiles, etc.

Une première étude, intitulée « Etude du marché du polyuréthane et état de l’art de ses techniques de

recyclage » a été publiée en juin 2003 par l’ADEME 2

. Cette étude a permis de dresser un panorama des

principales applications du polyuréthane dans ses différents secteurs d’utilisation (ameublement, automobile,

construction, électroménager, chaussure…), et a mis en évidence un secteur dynamique au niveau Européen

(croissance de 2,2% estimée entre 2001 et 2006). La France jouait en 2003 un rôle relativement modeste (10 %

du marché européen), à l’exception du domaine des sièges automobiles, véritable leadership français.

Dans le domaine du recyclage, l’étude ADEME de 2003 a mis en évidence une activité technologique intense,

aussi bien pour le recyclage mécanique (micronisation et réintroduction en charge) que pour le recyclage

chimique (dépolymérisation), même si la pérennité économique des procédés à l’échelle industrielle restait

difficile à assurer, en particulier du fait de conditions contraignantes sur la pureté des flux entrants.

Depuis 2003, le paysage réglementaire et économique a fortement évolué : la mise en place des REP,

notamment pour les VHU et les DEEE, et récemment pour les déchets d’ameublement, a permis d’augmenter

et de fiabiliser les flux de déchets collectés contenant des fractions polyuréthane.

Dans ce contexte, l’ADEME met à jour ce panorama du marché du polyuréthane et de ses techniques de

recyclage, afin d’évaluer l’évolution de la situation et d’identifier les actions pertinentes à mettre en œuvre pour

développer le recyclage des déchets polyuréthane en France.

Le premier objectif de cette étude est donc de dresser un panorama du marché du polyuréthane (production,

marchés et applications, segmentation géographique, spécifications techniques…) ainsi que d’identifier les

acteurs majeurs de l’industrie des polyuréthanes (producteurs de polyol, d’isocyanates, formulateurs,

assembleurs).

2 http://www2.ademe.fr/servlet/getDoc?cid=96&m=3&id=25208&p1=02&p2=05&ref=17597

Février 2014


Le second objectif est d’établir un état de l’art des techniques de recyclage existantes (niveau de

développement, volumes pris en charge, débouchés visés…) et de poser clairement les problèmes rencontrés

par la profession, en particulier relativement aux conditions de pérennité pour les différentes filières de

traitement possibles.

Les recommandations identifient les paramètres sur lesquels une action publique est possible pour développer

le recyclage du polyuréthane, et proposent des orientations d’actions à court, moyen et long terme.

3 Introduction au polyuréthane

3.1 Historique

Le polyuréthane est un polymère inventé en Allemagne dans les années 30, suite à de nombreux efforts de

recherche pour le développement de matériaux présentant des similarités avec la fibre de polyamide (nylon),

découverte plus tôt mais protégée par des brevets américains. La polyvalence de ce nouveau polymère

organique et sa capacité à se substituer à des matériaux rares a alors stimulé le développement de

nombreuses applications.

Au cours de la Seconde Guerre mondiale, les revêtements en polyuréthane ont été utilisés comme revêtements

pour protéger le métal, le bois et la maçonnerie. À la fin de la guerre, les revêtements en polyuréthane ont été

fabriqués et utilisés à l'échelle industrielle.

Vers le milieu des années 50, les polyuréthanes se retrouvaient dans les revêtements, les adhésifs, les

élastomères et les mousses rigides. Il a fallu attendre la fin des années 50 pour que le rembourrage avec des

mousses souples soit disponible dans le commerce. Le développement d'un polyol de polyéther à faible coût a

ouvert la porte aux mousses souples pour des applications dans le domaine de l’ameublement et de

l'automobile que nous connaissons aujourd'hui.

Les formulations, les additifs et les techniques de traitement continuent à se développer. Aujourd'hui, les

polyuréthanes peuvent se trouver dans presque tout ce que nous touchons : bureaux, chaises, voitures,

vêtements, chaussures, appareils, lits, ainsi que dans l'isolation dans nos murs et nos toitures.

3.2 Fabrication du polyuréthane

Les polyuréthanes commerciaux sont des polymères de structure - (O-R-O) - (CONH-R’-NH-CO) -, où R et R '

représentent des groupes organiques.

Le polyuréthane est produit en faisant réagir des diisocyanates avec des polyols (Figure 1), qui sont des

produits dérivés du pétrole. Une série d'additifs est également nécessaire pour produire des polyuréthanes de

bonne qualité. Les polyols HO-R-OH sont variés tels que le polypropylène glycol (PPG), le polytétraméthylène

glycol (PTMG), le polycaprolactone (PCL), le polybutylène adipate (PBA), des polyéthers ou polyesters. Les

diisocyanates OCN-R’-NCO sont le MDI (di-isocyanate de diphénylméthane) et le TDI (toluène di-isocyanate).

Février 2014


Figure 1 : Schéma réactionnel de la synthèse de polyuréthane –

La production sans eau produit des polyuréthanes non-mousses.

La production de mousse polyuréthane est réalisée par addition d'eau. L’utilisation de l'eau seule n’affecte pas

la qualité ou la durabilité du produit pour la plupart des applications. Des liquides organiques à bas point

d'ébullition ont été trouvés pour produire de meilleurs résultats, avec l'avantage supplémentaire (identifié lors de

l'élaboration des panneaux en mousse de polyuréthane rigide) d'améliorer les propriétés isolantes de la

mousse.

3.3 Propriétés du polyuréthane

Grâce au développement de la chimie organique des isocyanates et des polyols, de nombreux matériaux

peuvent être synthétisés. En conséquence, le terme "polyuréthane" représente plus une gamme de produits ou

un segment de l’industrie des matières plastiques plutôt qu’une résine polymère unique et bien définie, comme

par exemple le polypropylène ou le polyéthylène.

Le champ d'application des différents matériaux polyuréthanes est vaste. Une classification peut être faite en

fonction de la densité et de la dureté des matériaux, comme le montre la Figure 2.

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Figure 2 : Propriétés d'une variété de polyuréthanes (densité 20-1300 kg/m3)3

Le marché du polyuréthane est segmenté en trois grandes familles techniques :

- les mousses souples,

- les mousses rigides,

- les non-mousses.

Les mousses à revêtement intégral4 sont plus denses car elles sont obtenues par injection moulée ce qui les

comprime et forme une peau sur une face des produits ainsi moulés (accoudoirs, volants de voiture…).

Figure 3 : Segmentation par type de polyuréthane et produits finis correspondants

Les non-mousses sont difficilement collectables et purifiables (revêtements de peintures, adhésifs et mastics,

colles pour lesquels il n’y a pas de technologie de recyclage). Les mousses de polyuréthane sont des produits

intéressants pour le développement d’une filière de recyclage du fait de leur accessibilité plus grande que les

non mousses. Par conséquent, ce rapport traite majoritairement des polyuréthanes mousses.

3 Weigand, E. “Properties and applications of recycled polyurethanes” in: “Recycling and recovery of plastics”

Branderup, J., Bittner, M., Menges, G., Micheali, W., Hanser, Münich (Germany) 1996, section 7.10 4 Integral skin foam

Février 2014


Les non-mousses contiennent cependant des élastomères intéressants pour le recyclage, les polyuréthanes

RIM5 obtenus par Réaction-Injection-Moulage. Le RIM en tant que matériau est un copolymère poly(uréthane-

urée) où les groupes urée sont majoritaires.

La différence entre les mousses souples et rigides dépend de la structure des cellules qui les composent,

celles-ci pouvant être « ouvertes » ou « fermées ».

Dans les mousses polyuréthanes rigides, seul un faible pourcentage des cellules est ouvert et les densités

sont généralement de 30-35 kg/m3. L’agent gonflant contenu dans les cellules ne peut pas circuler d’une cellule

à l’autre et possède une très faible conductivité thermique. Ce sont donc des matériaux très isolants

thermiquement. Les principales applications des mousses polyuréthanes rigides sont les panneaux isolants

pour le bâtiment, les réfrigérateurs et les congélateurs.

Les mousses polyuréthane souples ont une structure cellulaire ouverte presque en totalité avec des densités

de 20-45 kg/m3. Elles ne sont pas de bons isolants thermiques mais elles ont des propriétés d’isolation

acoustique. Ces matériaux se trouvent principalement dans les matelas, les fauteuils, les canapés et les sièges

de voitures.

La densité des mousses est spécifique à chaque application comme le montre la Figure 4.

Figure 4 : Densités en kg/m3 des mousses souples de polyuréthane selon les applications

6 (échelle log)

La thibaude est un non-tissé en feutre, en jute, ou en mousse polyuréthane souple utilisé sous forme de

plaques pour ces propriétés résilientes et acoustiques. On l’utilise par exemple sous les moquettes ou les

parquets.

3.4 La chaine de valeur du marché du polyuréthane

La chaîne de valeur du polyuréthane s’analyse selon trois types d’acteurs :

- Les chimistes qui produisent les matières premières (isocyanates et polyols) ;

- Les formulateurs qui produisent du polyuréthane avec les matières premières issues des chimistes ;

- Les assembleurs qui sont les industriels utilisateurs finaux qui consomment du polyuréthane déjà

formulé et l’intègrent dans leurs produits finis.

5 RIM fait référence au procédé de mise en forme et d’obtention de pièces : Réaction-Injection-Moulage.

6 BASF

16 64 128(Kg/m3)

Février 2014


Certains acteurs économiques peuvent être présents sur une ou plusieurs de ces activités. Les chimistes

peuvent formuler du polyuréthane et le vendre. Les assembleurs peuvent formuler eux-mêmes le polyuréthane

nécessaire à leurs propres besoins.

La consommation française de polyuréthane est la somme des quantités de polyuréthane présentes

dans les produits finis fabriqués ou importés en France.

Figure 5: Volumes et illustration des acteurs dans la chaîne de valeur du polyuréthane (données France 2011 en kt)

Production de MP captive et Formulation

Achat de Matières Premières et

formulation

Achat de Polyuréthane et

assemblage

Importations nettes de produits finis contenant du polyuréthane

Production des Matières

Premières & Importations

nettes

Importations nettes de polyuréthane

Achat de Matières Premières et formulation captive

Source : Ilium

Producteurs de Matières

Premières

Formulateurs Producteurs

de Polyuréthanes

Assembleurs Producteurs

de Produits Finis

Consommation de

polyuréthane

(326 kt)

120 kt de TDI produits

par PERSTORP

soit 200 kt de

polyuréthane

30 kt d’importation

d’isocyanates (TDI, MDI)

soit 50 kt de

polyuréthane

0 kt

Production vendue

(77 kt)

Importations (2 kt)

Production totale

(250 kt)

Production de MP captive et Formulation

Achat de Matières Premières et

formulation

Achat de Polyuréthane et

assemblage

Production des Matières

Premières & Importations

nettes

Importations nettes de polyuréthane

Achat de Matières Premières et formulation captive

Source : Ilium

Producteurs de Matières

Premières

Formulateurs Producteurs

de Polyuréthanes

Assembleurs Producteurs

de Produits Finis

BASF, BAYER,

PERSTORP

ARCELORMITTAL, CAUVAL,

COFEL, DAGARD, HILDING,

KNAUF, RECTICEL, SEALY,

SOPREMA

BOUYGUES,

EIFFAGE, FAURECIA,

FAYAT, PSA,

RENAULT, VINCI

ACTEURS

Février 2014


Les sites de production et de formulation du polyuréthane sont répartis sur le territoire avec une concentration

d’acteurs du Nord à l’Est de la France.

Figure 6 : Localisation des sites français de production de polyuréthane7

7 Données Usine Nouvelle, traitement Ilium

Source : Ilium

Février 2014


Tableau 1 : Acteurs du marché du polyuréthane et de son recyclage en France

Producteur MP Formulateur Assembleur Recycleur

ARCELORMITTAL X

AUTOLIV ISODELTA X

BASF X (pas de site français) X

BAYER X (pas de site français) X

BOSTIK X

BOUYGUES X

CAUVAL X X X

COFEL X X

DAGARD X

EIFFAGE X

EMFI X

EXSTO X

FAURECIA X

FAYAT X

GROUPE COURBIS X

GRUPO ANTOLIN X

HILDING X X

HOZELOCK TRICOFLEX X

INNORTEX X

JOHNSON CONTROLS X

KNAUF X

PERSTORP X (site français) X

POLYFONT X

PSA X

RECTICEL X

RENAULT X

RIETER X

SAITEC X X

SEALY X X

SOPREMA X

SOTIRA AUTOMOTIVE X

TRAMICO X

TREVES X

VINCI X

Février 2014


4 Le marché du polyuréthane

4.1 Le marché mondial du polyuréthane

La production mondiale de polyuréthane représente 17 565 kt en 2011. La majeure partie de la production se

trouve en Asie. La production européenne pèse 24 % de la production mondiale.

Figure 7: Production de polyuréthane en 2011 par secteur géographique (kt)

De 2003 à 2011, la demande mondiale de polyuréthane a augmenté principalement du fait de l’émergence du

marché Asie-pacifique. L’industrie productrice de polyuréthane a migré vers les pays asiatiques pour profiter

des faibles coûts de fabrication.

La même tendance est prévue pour les années à venir. Ainsi, l’Asie devrait être amenée à produire 60 % du

polyuréthane mondial en 20168.

Concernant les mousses de polyuréthane, le marché s’élève à 11 500 kt en 2011. Les mousses de

polyuréthane représentent deux tiers du marché mondial du polyuréthane. Portée par la Chine, l’Inde et Hong

Kong, la région Asie-Pacifique présente une croissance de 5 %/an de 2003 à 2011 pour le marché des

mousses de polyuréthane. Il s’agit de la croissance la plus rapide9.

La demande pour les mousses polyuréthane est très dépendante des diverses applications finales en particulier

dans les secteurs de l'automobile, de l’ameublement et du bâtiment. La réduction des dépenses de

consommation, la baisse du nombre de chantiers, la baisse de la production automobile, et l'augmentation du

volume des meubles importés ont contribué à la baisse de la production de polyuréthane aux États-Unis, au

Canada et en Europe.

Cependant, le marché devrait enregistrer une croissance amorcée par le secteur du bâtiment en raison des

préoccupations accrues au sujet des économies d'énergie. En effet, les propriétés isolantes des polyuréthanes

en font un matériau de choix pour ce secteur d’application.

8 GBI

9 Industrial Aids Limited (IAL Consultants)

Février 2014


Le marché mondial des mousses polyuréthane devrait atteindre 14 000 kt en 2015 avec un taux de croissance

moyen de 4%/an10

.

4.2 Le marché européen du polyuréthane

L’industrie européenne11

du polyuréthane représente une production de 4 234 kt de polyuréthane en 2011.

Le marché de l'Europe occidentale est assez mature, et une croissance forte est prévue pour l'Europe de l'Est.

La production totale de la mousse de polyuréthane souple en 2011 dans la région Europe est estimée à plus

de 1 609 kt (dont 1 000 kt de blocs et 450 kt de mousse moulée).

La production totale européenne de mousse de polyuréthane rigide est de 1 270 kt, dont la majeure partie

sous la forme de panneaux et de planches mousse. La demande de polyuréthane pour l’isolation en Europe est

tirée par les objectifs européens de bâtiments à faible consommation énergétique.

Dans le segment des non-mousses, la production totale européenne de revêtements en polyuréthane était de

593 kt en 2011. Les élastomères en polyuréthane représentent une production de 381 kt. Les adhésifs

polyuréthanes sont disponibles pour un large éventail d'applications, et la production totale de colles à base de

polyuréthane était de 254 kt en 2011. Les liants de polyuréthane représentent un marché relativement petit,

caractérisé par une production européenne de 127 kt.

Figure 8 : Production européenne de polyuréthane en Europe (kt) en 2011

Depuis 2010, l'industrie des polyuréthanes s’est remise de l'impact de la récession mondiale. La production

totale de produits de polyuréthane est estimée à 4 234 kt en 2011 contre près de 3 962 kt en 2009 et 4 195 kt

10

Industrial Aids Limited (IAL Consultants) et entretiens 11

Europe occidentale et Europe de l’Est

Février 2014


en 200712

. D’après l’étude précédente de l’ADEME13

, en 2001, les estimations pour l’Europe portaient sur un

total de 2 944 kt de matériaux et produits à base de polyuréthanes.

Les prévisions pour le marché du polyuréthane annoncent une croissance de 3,1 % par an sur la zone Europe

pour atteindre un volume de production de l’ordre de 4 844 kt en 201512

.

4.3 Le marché français

La consommation globale de polyuréthane en France est estimée à 326 kt en 2011 et la production

française de polyuréthane est de 250 kt dont 77 kt vendue et 173 kt de production interne14

.

La répartition de la consommation française par type de polyuréthane en mousses rigides, mousses souples, et

non-mousses est de 130 kt, 144 kt et 52 kt respectivement.

Figure 9 : Répartition de la consommation française de polyuréthane par type en 2011

En France, la consommation de mousses souples a diminué entre 2003 et 2011. Ce phénomène peut être

attribué aux difficultés du marché de l’automobile induites par la crise économique. De même la consommation

des mousses rigides a légèrement diminué entre 2003 et 2011.

Malgré la baisse de croissance passée du secteur du bâtiment, l’avenir du marché du polyuréthane devrait être

assuré grâce au polyuréthane rigide qui présente des caractéristiques d’isolation intéressantes pour répondre

aux objectifs de performance énergétique des bâtiments.

Les perspectives d’évolution du marché français du polyuréthane sont donc bonnes et les industriels misent sur

une croissance positive. Par exemple, Recticel a ouvert une nouvelle usine de production de polyuréthane

rigide à Bourges en 2013 (400 000 m3/an, soit 14 kt/an).

12

Industrial Aids Limited (IAL Consultants) 13

ADEME 2003 Marché et état de l’art des techniques de recyclage des polyuréthanes 14

Données Eurostat et Ilium

44%

40%

16%

Mousses souples

Mousses rigides

Non-mousses

Total : 326 kt

Février 2014


4.4 Evolution du prix du polyuréthane et de ses matières premières

Le marché des matières premières du polyuréthane, qui se compose des polyols et des isocyanates, est assez

stable. Le prix des isocyanates a varié de 2,1 à 2,3 €/kg de 2010 à 2013. Le niveau de prix des polyols est de

l’ordre de 0,8 €/kg. Le prix moyen du polyuréthane est de 3 €/kg en 2012.

La hausse du prix du pétrole n’a pas eu d’impact significatif sur ces prix et a été absorbée par des gains de

productivité, des économies d’échelle et une réduction des niveaux de marge. L’évolution des prix des

isocyanates et des polyols est illustrée par la Figure 10.

Figure 10 : Evolution du prix des matières premières du polyuréthane en Europe15

Figure 11: Evolution du prix du polyuréthane en Europe15

4.5 Les principaux producteurs et formulateurs du marché de l’industrie des

polyuréthanes

15

Eurostat

Février 2014


Le marché amont du polyuréthane est constitué par les chimistes qui produisent les matières premières

(isocyanates et polyols) et formulent une partie de la production de polyuréthane. La filière de production de

polyuréthane est intégrée pour chacun de ces acteurs.

Le marché mondial du polyuréthane est structuré différemment par zone géographique :

- dominé en termes de capacité de production par quatre piliers occidentaux : BASF, Bayer, Dow,

Huntsman

- composé de nombreux acteurs en Asie dont le plus important est Yantai Wanhua.

Les cinq premiers acteurs du marché totalisent 19 milliards d’euros, soit 36% du marché global du

polyuréthane (53 milliards d’euros). Ces acteurs monopolisent la production chimique des matières

premières (diisocyanates et polyols) et formulent seulement une partie du polyuréthane. L’autre partie du

polyuréthane est formulée directement par des formulateurs ou des formulateurs-assembleurs qui en produisent

des pièces finies.

Figure 12 : Répartition géographique du chiffre d’affaire des divisions polyuréthanes des chimistes leaders du marché (en milliards d’euros, total de 19 milliards d’euros)

Les sites de production des chimistes leaders du marché du polyuréthane en Europe sont localisés, en

Allemagne, aux Pays-Bas, en Espagne et au Portugal.

Chimistes

•BASF

•Bayer

•Dow

•Huntsman

•Yantai Wanhua

Formulateurs

(Chiffre d'Affaire de

la division Polyuréthane)

•BASF (6,3 G€)

•Bayer (6 G€)

•Dow (2 G€)

•Huntsman (3,5 G€)

•Yantai Wanhua (1,4 G€)

55%

BASF

Bayer

Dow Chemical Company

Euro

pe

Am

ériq

ue

du

no

rd

Am

eriq

ue

du

su

d

34%22%7% 6

28%22%11% 6

22%21%20% 2

15%

26% 37%

37%

Yantai Wanhua

39%

37%

Asi

e

27%Huntsman 410%

15% 15% 7

Février 2014


Figure 13 : Sites de production des chimistes leaders du marché du polyuréthane

BASF : sa gamme de produits polyuréthane comprend des matières premières polyuréthanes (MDI,

TDI, polyols), des polyuréthanes thermoplastiques et des pièces à façon d'élastomères. La capacité de

production annuelle d’isocyanates était de 1 840 kt en 2011. En 2012, le chiffre d’affaire de BASF était

de 72,1 milliards d’euros. Les ventes réalisées par la division « Polyuréthane » ont été de 6,3 milliards

d’euros.

Bayer : sa filiale Bayer Material Science constituée de 30 sites de production à travers le monde, offre

une large gamme de produits dans l'industrie du polyuréthane (mousses de polyuréthane rigides et

souples, élastomères de polyuréthane) et une base de production mondiale en MDI et TDI. En 2012, le

groupe Bayer a réalisé un chiffre d’affaire de 39,8 milliards d’euros. La Business Unit Polyuréthane a

réalisé un chiffre d’affaire de 6 milliards d’euros.

Dow Chemical Company : société multinationale américaine dont l’activité liée aux polyuréthanes fait

partie de son service « Matériaux de performance ». Dow est le plus grand producteur de polyols

polyéther et l’un des producteurs les plus importants d’isocyanates aromatiques comme le MDI ou le

TDI. Dow fabrique également un large éventail de mousses rigides, semi-rigides et souples, d’adhésifs,

de mastics, de revêtements, d’élastomères et de liants. En 2012, Dow a réalisé un chiffre d’affaire de

42,6 milliards d’euros. La vente de polyuréthane y a contribué à hauteur de 2 milliards d’euros.

Huntsman : La division Huntsman Polyurethanes du groupe Hunstman est un leader mondial dans les

polyuréthanes à base de MDI. Hunstman Polyurethanes fabrique et vend des produits chimiques

BASF

Bayer

Dow Chemical Company

Yantai Wanhua

Huntsman

Février 2014


utilisés pour produire des mousses, des adhésifs, des revêtements, des mastics et des élastomères.

Huntsman Polyurethanes exploite 3 usines de production de MDI aux Etats-Unis, aux Pays-Bas et en

Chine et 17 installations de formulation en aval, qui sont stratégiquement situées à proximité des clients

présents dans le monde entier. La société a réalisé un chiffre d’affaire de plus de 8 milliards d’euros en

2012. Les ventes réalisées par la division Huntsman Polyurethanes représentaient 43 % de ce chiffre

d’affaire, soit environ 3,5 milliards d’euros.

Yantai Wanhua : deuxième plus grand producteur d'isocyanates au monde et le plus grand en Asie-

Pacifique. Il est spécialisé dans la recherche, la production et la vente de MDI et de produits connexes

tels que le MDI modifié, la mousse de polyuréthane rigide et des polyuréthanes thermoplastiques. La

société dispose d'une capacité annuelle de production de 1 100 kt de MDI. Le chiffre d’affaire de la

filiale Yantai Wanhua Polyurethanes a été de 1,44 milliards d’euros en 2011.

Février 2014


5 Les marchés applicatifs du polyuréthane

Les polyuréthanes sont utilisés dans les secteurs d’application suivants :

- La construction : le polyuréthane est présent dans le secteur de la construction sous la forme de

mousse et de non-mousse. On retrouve le polyuréthane dans l’isolation, les peintures, les liants et

mastics.

- L’ameublement et la literie : le polyuréthane est présent sous forme de mousse souple que l’on

retrouve dans les matelas et rembourrages des sièges.

- Les transports : le polyuréthane dans ce secteur est utilisé sous toutes ses formes. De la mousse

rigide pour l’isolation phonique et thermique, des thermoplastiques pour les tableaux de bord et des

mousses souples pour les sièges.

- La chaussure : le polyuréthane est utilisé dans la fabrication de chaussures, principalement dans les

semelles sous forme de mousses et de colles.

- L’électroménager : le secteur de l’électroménager utilise du polyuréthane pour l’isolation thermique

des réfrigérateurs et congélateurs.

Figure 14 : Secteurs d'application de la production de polyuréthane en Europe (2011)16

5.1 La construction

Ce secteur est l'une des principales applications pour le polyuréthane (24 % de la demande européenne). Le

marché du polyuréthane dans le bâtiment est séparé entre les applications mousse et non-mousse. Les

mousses sont utilisées comme isolant. L’isolation est l’application pour laquelle le polyuréthane est le plus

utilisé (65 % des applications du bâtiment).

16

BASF

24%

21%

16%

14%

12%

13% Construction

Ameublement et literie

Transports

Chaussures

Electroménager

Autre

4 034 kt Europe

Février 2014


Figure 15 : Types de polyuréthane utilisés dans la construction en France (2011)

En 2011, la consommation française de polyuréthane du secteur de la construction était de 102 kt : 66 kt de

mousses rigides et 35 kt de non-mousses.

Figure 16 : Volumes de polyuréthane consommés dans le bâtiment en 2011 (kt)

Forme des produits en polyuréthane pour l’isolation des bâtiments

Figure 17 : Polyuréthane rigide en plaque ou en bloc pour l'isolation

65%

35%

Mousse

Non-mousse

3 911

1 870

102

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Monde

Europe

France

102 kt

Février 2014


Les plaques polyuréthanes et blocs de mousse sont les produits principaux pour l’isolation. Le polyuréthane

peut également être projeté directement sur son support. Ce système consiste à réaliser une couche de

polyuréthane en projetant du polyuréthane afin de réaliser une isolation sans joints ni recouvrements. Ce

nouveau mode d’isolation présente des avantages certains en termes de performances thermiques et de

ravoirage17

.

Figure 18 : Volumes de mousse de polyuréthane projeté en 2010 (kt)

Dans le cas du polyuréthane projeté, le marché représente un volume anecdotique en France. Néanmoins, le

marché européen consomme des volumes non négligeables. En Belgique, pionnier de l’isolation de

polyuréthane projeté, cette technologie domine le marché de l’isolation en polyuréthane.

Figure 19 : Projection de polyuréthane sur un chantier

Choix des produits d’isolation dans le bâtiment

Les principaux critères de sélection de produits pour des applications d'isolation sont : la conductivité thermique

(lambda), le rapport volume/prix, la résistance du matériau à la compression, au feu et à l’eau. Le polyuréthane

rigide a des caractéristiques très équilibrées, ce qui permet de répondre à la plupart des demandes des clients.

En effet, le polyuréthane est l'un des isolants thermiques les plus performants avec un lambda de 0,026 W/mK.

17

Le ravoirage est un ouvrage réalisé sur un support béton permettant d’atteindre la côte de niveau souhaitée et, éventuellement, d’y loger les canalisations de plomberie, de chauffage et d’électricité.

425

66

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Monde

Europe

Février 2014


Produit Valeur lambda (W/mK) Mousse polyuréthane 0,026 Polystyrène 0,035 Laine de roche ou de verre 0,040 Mortier de polystyrène 0,100 Béton mousse 0,350

Tableau 2: Comparatif lambda 18

Répartition des polyuréthanes non-mousses dans le bâtiment Les non mousses représentent un volume très disparate de 35 kt.

Figure 20: Volumes de polyuréthanes non-mousses consommés dans le bâtiment en France en 2011 (kt)

Acteurs

- Formulateurs : il s’agit de fabricants de polyuréthane rigide tels que des panneaux isolants.

18

Bouygues construction

0

2

4

6

8

10

12

Vo

lum

e (

kt)

Formulateur

• Arcelor Mittal

• BASF

• Dagard

• Soprema (Efisol)

• Knauf

• Recticel

• Tramico

Assembleur

• Bouygues

• Eiffage

• Fayat

• Vinci

• ...

Février 2014


o ArcelorMittal : fabricant européen de panneaux sandwich pour la construction dont le chiffre

d’affaires était de 64 millions d’euros en 2012.

o BASF : constituant le plus grand groupe chimique au monde, BASF propose des solutions pour

l’isolation du bâtiment tels que des panneaux sandwich et des systèmes de mousse projetée.

o Dagard : société spécialisée dans la fabrication de cloisons composites à base de mousse de

polyuréthane rigide dont le chiffre d’affaires était de 73 millions d’euros en 2011.

o Soprema : leader français dans la fabrication d’isolants à base de mousse polyuréthane et de

minéraux expansés (vermicule et perlite) pour le secteur du bâtiment. La société propose une

gamme de panneaux pour l’isolation des toitures, murs et sols. Le chiffre d’affaires du groupe

était de 1,5 milliard d’euros en 2012.

o Knauf : leader sur le marché de la construction, Knauf développe des panneaux en mousse

polyuréthane pour l’isolation thermique des toitures, des planchers et pour les rénovations

lourdes. Son chiffre d’affaires est de 5,5 milliards d’euros.

o Recticel : producteur mondial de mousses de polyuréthane. Parmi ses quatre activités, mousse

souple (41 %), literie (20 %), automobile (23 %) et isolation (16 %), c'est cette dernière qui

connaît la plus forte croissance. Recticel vient notamment d'ouvrir une nouvelle unité de

production, à Bourges, spécialisée dans les panneaux rigides d'isolation et opérée par sa filiale

française Recticel Insulation. Le chiffre d’affaires du groupe belge était de 1,32 milliard d’euros

en 2012.

o Tramico : acteur majeur dans la fabrication de mousses de polyuréthane en France, la société

se positionne comme expert sur deux secteurs du bâtiment : l’isolation acoustique (sous-

couches acoustiques minces) et l’étanchéité (mousses imprégnées, mousses de fonds de

joints). Tramico est une filiale de Vita, producteur mondial de polymères cellulaires et

industriels, de feuilles thermoplastiques et de non-tissés, avec un chiffre d’affaires global de 1,2

milliards d’euros.

- Assembleurs : les assembleurs dans le secteur du bâtiment sont les entreprises de construction telles

que :

o Bouygues

o Eiffage

o Fayat

o Vinci

o …

5.2 L’ameublement et la literie

Le secteur ameublement et literie constitue une part importante du marché du polyuréthane. En effet, le marché

de la mousse de confort est le plus grand débouché pour la mousse polyuréthane souple avec 93 kt19

et est

d'une taille similaire au segment de mousse rigide dans la construction. La mousse de polyuréthane souple est

un élément essentiel de la production de meubles et de matelas rembourrés.

Les fabricants de mousse, en partenariat avec les fournisseurs de matières premières, ont développé une

catégorie de mousse spéciale avec de hautes propriétés de confort et la durée de vie des mousses a été

allongée. Les applications de ces catégories de mousse de haute qualité ont conduit à prolonger la durée de vie

des meubles rembourrés et des matelas et, par conséquent, réduit la quantité de déchets post-consommation.

Pour améliorer les coûts, les producteurs de mousse ont optimisé les processus de fabrication avec un accent

particulier sur la réduction de l'utilisation de matières premières et la diminution de la production de déchets lors

de l'expansion. La technologie de fabrication disponible permet une réduction du taux de déchets de production

19

Estimation Ilium

Février 2014


en dessous de 1 %, par rapport à la moyenne européenne d’une usine de fabrication qui génère 3 % à 5 % de

déchets.

Tableau 3 : Type de mousse utilisée dans les produits issus de l’ameublement20

Tableau 4 : Composants des produits issus de l'ameublement21

La production française de polyuréthane dans l’ameublement s’élève à 50 kt22

L’étude antérieure de l’ADEME23

a estimé qu’en 2001, la production en France dans le secteur du mobilier représentait 21 % du marché total des

plastiques, c’est-à-dire 45 kt. Le marché de la production de polyuréthane pour l’ameublement est donc en

légère croissance en France (1 %/an).

20

ADEME 2010 VALorisation de MOusses et bois-Panneaux de l’Ameublement et de Literie usagés 21

ADEME 2010 VALorisation de MOusses et bois-Panneaux de l’Ameublement et de Literie usagés 22

SNAP 23

ADEME 2003 Marché et état de l’art des techniques de recyclage des polyuréthanes

46%

54%

Sièges

Literie

Total : 50 kt

Février 2014


Figure 21: Volumes 2011 (kt) de polyuréthane produit en France dans l'ameublement

Acteurs

- Formulateurs et assembleurs : il s’agit des fabricants de meubles contenant de la mousse de

polyuréthane. Dans le secteur de l’ameublement, les formulateurs de polyuréthane peuvent être

assembleurs et fabriquer des matelas.

o Cauval Industries : numéro un français du meuble, présent sur le territoire français avec les

marques Dunlopillo, Simmons, Treca. Son chiffre d’affaires était de 427 millions d’euros en

2011.

o Cofel : groupe belge et espagnol, présent en France avec les marques Bultex, Epeda, Merinos

et Le Bed. Le groupe dispose de 5 sites de production pour fabriquer chaque année 1 million

de matelas. Son chiffre d’affaires est près de 250 millions d’euros en 2011.

o Hilding Anders : groupe suédois qui a réalisé un chiffre d’affaires de 89,4 millions d’euros en

France en 2010 avec les marques Wifor, Andre Renault ou Timbo.

o Recticel : producteur mondial de mousse de polyuréthane. Le secteur de la literie représente 20

% du chiffre d’affaire, soit 260 millions d’euros. Recticel fabrique et propose un large choix de

matelas, oreillers et coussins en mousse : mousse haute résilience, mousse à mémoire,

mousse antibactérienne, mousse à très haute perméabilité, etc.

o Sealy : premier fabricant mondial de literie réalise un chiffre d’affaire de 1,04 milliards d’euros.

5.3 Les transports

Les automobiles et autres moyens de transport tels que les autobus et les camions constituent l’un des

marchés les plus importants pour le polyuréthane. La production automobile de l’Union Européenne a atteint un

niveau de 16 millions de véhicules en 2010.

La teneur moyenne en plastique est de 120 à 150 kg par voiture. En moyenne, le polyuréthane représente 20 à

30 % des matières plastiques d’une voiture, selon la préférence du constructeur et la technologie de fabrication.

Différents types de polyuréthanes sont utilisés dans le secteur de l’automobile compte tenu des normes de

performance, de poids, de consommation de carburant, de confort et de résistance, d'isolation et d'absorption

acoustique. La variété des applications est tout aussi large ; le polyuréthane peut être présent dans des

éléments tels que les sièges, les volants, les parties d’isolation thermique ou sonore, les plafonds et les

tableaux de bord. Les types de polyuréthane utilisés vont de la mousse souple à faible densité à des mousses

rigides et des élastomères (Figure 22).

Formulateur et assembleur

•Cauval

•Cofel

•Hilding

•Recticel

•Sealy

•...

Démanteleur

•Ecoval

•Recyc-matelas

Recycleur

•Innortex

•Ecoval

Février 2014


Figure 22: Utilisation typique de polyuréthane dans une automobile24

La consommation des mousses de polyuréthane pour l’automobile en France est de 68 kt en 2011, ce qui

représente 2,8 % de la consommation mondiale correspondante (Figure 23). Au sein des mousses

polyuréthanes pour l’automobile, la part de mousse rigide est de 33 % et la part de mousse souple de 67 %.25

Figure 23: Volumes de polyuréthane consommés dans l'automobile en 2011 (kt)

Acteurs

24

BASF 25

Estimation Ilium d’après Renault

2403

401 68

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Monde Europe France

Formulateur

• Courbis group

• Faurecia

• Grupo Antolin

• Johnson Controls

• Rieter

• Saitec

•Trèves

Assembleur

• PSA

• Renault

•Toyota

•...

Démanteleur

• Centres VHU puis,

• Broyeurs

Recycleur

• Pas d'acteur en France

Février 2014


- Formulateurs : il s’agit d’équipementiers automobiles :

o Courbis Group : leader européen dans la conception et la fabrication de pièces industrielles à

haute valeur ajoutée en polyuréthane.

o Faurecia : sixième équipementier mondial. Faurecia possède plusieurs sites en France,

notamment dans l’Est (Autocoussin Bertrand Faure). Son chiffre d’affaire était de 17,4 milliards

en 2012.

o Grupo Antolin : société multinationale espagnole qui conçoit et fabrique des composants

automobiles intérieurs. Grupo Antolin possède plusieurs usines comme l’usine Iga (Henin

Beaumont) et Loire (Roche la Molière) en France qui fabriquent des pavillons automobiles en

mousse polyuréthane semi-rigide et des sièges en mousse souple. Son chiffre d’affaires était

de 2,67 milliards d’euros en 2012.

o Johnson Controls : société américaine spécialisée dans les équipements pour automobiles qui

fabrique des sièges, des pavillons, des tablettes et des pare soleil à base de polyuréthane. Le

chiffre d’affaires de l’unité de Strasbourg fabricant des mousses, ensuite intégrées dans les

sièges, repose-têtes et autres accessoires composites de l’habitacle du véhicule, était de 98

millions d’euros en 2011.

o Rieter : groupe suisse fabriquant des solutions d’insonorisation pour les véhicules automobiles.

Son chiffre d’affaires était de 864 millions d’euros en 2011.

o Trèves : leader européen dans la fabrication de composants automobiles. Il produit

essentiellement des sièges, des accoudoirs, des appuie-têtes, des portières, des isolants

thermiques et phoniques en combinant aussi bien mousse que semi-rigide et textile d’habillage.

Son chiffre d’affaires était de 637 millions d’euros en 2011.

- Assembleurs : il s’agit des constructeurs automobiles :

o PSA Peugeot Citroën

o Renault

o Toyota

o …

5.4 La chaussure

En 2011 la consommation de chaussures par les ménages français atteignait 370 millions de paires (hors

chaussures de sécurité à usage professionnel), soit une moyenne de plus de 5 paires de chaussures par an et

par habitant. 49 kt de polyuréthane ont ainsi été consommées en 2011 en France, ce qui représente 3,7 % de la

consommation mondiale pour cette application.26

26

CTC groupe

Février 2014


Figure 24: Volumes de consommation de polyuréthane dans le secteur de la chaussure en 2011 (kt)

En 1995, la production française de semelles de chaussure en polyuréthane était de 8,5 kt avant d’être réduite

à 7,5 kt en 2002. Actuellement, ce chiffre a encore diminué jusqu’à 6,5 kt et est négligeable vis-à-vis de la

consommation française. La production de chaussures est principalement située en Asie. Au premier rang des

fournisseurs de chaussures en France, on retrouve la Chine, qui représente à elle seule 58 % des volumes.

Les données publiées par la FFC (Fédération Française de la Chaussure) permettent de chiffrer la

consommation de chaussures en France à partir des données suivantes :

- Production française : 24 millions de paires en 2011 (pour 26 en 2010 et 31 en 2008)

- Importations : 481 M paires en 2011 (pour 459 en 2010 et 409 en 2008)

- Exportations : 80 M paires en 2011 (pour 70 en 2010 et 64 en 2008).

La consommation 2011 est de 425 millions de paires (pour 376 millions en 2008) par rapport à une production

de 24 millions de paires. Il est à noter que cette consommation intègre des chaussures de sécurité et à usage

professionnel notamment. Les chaussures consommées par les ménages représentent environ 90 % de la

consommation totale.

La production française avec un chiffre d’affaires de 861 millions d’euros en 2011 (899 en 2010 et 960 en

2008), est assurée par 82 entreprises (90 en 2010 et 111 en 2008) représentant un effectif total de 5 760

personnes (6 301 en 2010 et 7 750 en 2008)27

.

Acteurs

27

Fédération Française de la Chaussure (FFC)

1330

231

49

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Monde

Europe

France

Formulateur

• BASF

• Bayer

Assembleur

• Marchés de niche

Février 2014


- Formulateur : il s’agit des fabricants de mousses pour des applications dans le secteur de la

chaussure.

o BASF : Depuis plus de quarante ans, BASF produit des systèmes de polyuréthane sur mesure

et des élastomères de polyuréthane thermoplastique tels que Elastopan® et Elastollan® pour la

fabrication de tous les types de semelles.

o Bayer : il fabrique les systèmes de polyuréthane entièrement formulés nécessaires pour

produire des chaussures de sport, de mode et de sécurité avec des composants en

polyuréthane.

- Assembleurs : Aujourd'hui ne subsistent en France que des productions de niches comme celles de

chaussures très techniques pour les athlètes, l'équitation, le bateau ou encore les petites séries

réalisées par des créateurs et la production de modèles de luxe.

5.5 L’électroménager

Le polyuréthane et le polystyrène sont les polymères dominants dans les réfrigérateurs et congélateurs. La

technologie actuelle de fabrication relie le boîtier en tôle à l'extérieur et la paroi interne en polystyrène avec de

la mousse polyuréthane rigide légère de haute à très haute efficacité thermique.

Une étude de l’agence allemande pour l’environnement a estimé la quantité moyenne de polyuréthane

contenue dans les appareils électroménagers (réfrigérateurs, congélateurs) à 5,1 kg 28

.

La majorité des gros électroménagers froids achetés en France est issue de l’importation. La production de gros

électroménager froid en France est quasi nulle. En effet, la production est principalement située à l’étranger. En

France aucun fabricant d’électroménager n’a plus de 10% du marché. Le fabricant chinois Haier est le leader du

marché mondial des réfrigérateurs avec une part de marché mondiale de 6,3 % en 2010 selon Euromonitor.

La consommation française de polyuréthane pour l’électroménager est de 17 kt en 201129

. Entre 2001 et 2011,

la consommation annuelle de polyuréthane en France dans le secteur de l’électroménager est passée de 10 à

17 kt.

Acteurs

Formulateur et assembleur : ce sont les producteurs de mousses rigides pour l’isolation thermique

des appareils électroménagers ainsi que les acteurs assemblant tous les composants. Dans la plupart

des cas, un seul et même acteur prend en charge ces deux étapes. Il n’y a aucun site de production

significatif en France pour les réfrigérateurs et congélateurs. Les producteurs actuels sont des grands

groupes internationaux tels que Bosch, Electrolux, FagorBrandt, Haier, etc.

28

Günter Dehoust Dr. Doris Schüler, Study of the ozone depletion and global warming potentials associated with fridge recycling operations that involve the manual stripping of polyurethane insulation foam, 2010 – Conforme aux données 2012 d’Eco Systèmes (13 % x 45 kg soit 5,8 kg) 29

3,29 millions de réfrigérateurs et congélateurs vendus en 2011 selon le Groupement Interprofessionnel des Fabricants d’Appareils d’Equipement Ménager (GIFAM)

Février 2014


6 Les gisements de polyuréthane

6.1 Les types de déchets de polyuréthane

Il existe deux types de déchets :

- Les déchets issus de la production. Ce type de déchet regroupe les chutes de mousse de

polyuréthane et les produits non conformes. Ce gisement représente 13 kt en France en 2011. (6.7 Les

chutes de production page 35)

- Les déchets en fin de vie issus des différentes utilisations du polyuréthane. Le volume global de

ces déchets est estimé à 198 kt30

. Ce type de déchets présente des contraintes de recyclage

importantes. Tout d’abord, le volume conséquent des mousses polyuréthane entraînent des

problématiques de collecte et de compactage. Ensuite, les mousses récupérées sont la plupart du

temps souillées, ou mêlées à des impuretés. Enfin, les polyuréthanes sont mélangés à d’autres

matériaux et une phase de séparation est indispensable.

En 2011, le gisement global collectable de polyuréthane en France est estimé à 210 kt dont :

- 154 kt de mousses souples ;

- 12 kt de chutes de production de mousses souples ;

- 44 kt de mousses rigides ;

- 1 kt de chutes de production de mousses rigides.

En dehors des chutes de production, tous les gisements de polyuréthane identifiés nécessitent des

opérations de démantèlement/pré-traitement.

6.2 La construction

Le volume global des déchets collectables issus du BTP est estimé à 254 000 kt : 65 % proviennent de la

démolition, 28 % de la réhabilitation et 7 % de la construction neuve31

. Les plastiques représentent 435 kt et les

polyuréthanes sont estimés à environ 10 kt de déchets de mousse rigide, c’est-à-dire 0,004 % de l’ensemble

des déchets produits par le bâtiment. Ces 10 kt de déchets de polyuréthane ne sont pas collectées

aujourd’hui.

Les produits en polyuréthane pour des applications du bâtiment ont une durée de vie d’environ 50 ans. Les

propriétés dues à leur ancienneté doivent être prises en compte. Par exemple, il faut pouvoir comprendre et

traiter des produits qui ne sont plus fabriqués et qui peuvent contenir certains additifs actuellement interdits.

De plus, les déchets de construction lèvent des problématiques de démantèlement et de logistique.

Les volumes de déchets de polyuréthane ne représentant que 0,004 % des déchets du BTP, il n’est donc pas

prioritaire de traiter le polyuréthane pour atteindre l’objectif de 70 % de valorisation fixé par la directive-cadre du

19 novembre 2008. Bien qu’il existe un réseau de démanteleurs et de collecteurs historiquement implanté, le

secteur souffre de l’absence d’acteurs revalorisant leurs déchets de polyuréthane. Actuellement, les

démolisseurs et les démanteleurs ne revalorisent pas le polyuréthane.

30

Estimation Ilium 31

SNAP

Février 2014


D’autre part, les non mousses représentent un volume d’application important dans le secteur de la

construction. Cependant, le polyuréthane non-mousse nécessite l’utilisation de technologies de recyclage

chimique qui sont difficiles à rentabiliser.

Dans le cas de chantiers de rénovation, il est recommandé de réemployer au maximum les panneaux rigides

d’isolation de polyuréthane en place. En effet, les propriétés thermiques ne sont pas altérées dans le temps.

Cependant les exigences thermiques augmentent et pourraient nécessiter un démantèlement des panneaux

actuels d’isolation.

En parallèle, l’accessibilité du gisement doit être améliorée en favorisant l’émergence de normes communes à

tous les acteurs du BTP afin que les panneaux de polyuréthane soient conçus, produits et posés dans une

logique de recyclage, c’est-à-dire conçus pour être facilement déposés et réemployables.

Le polyuréthane projeté ne peut être facilement déposé. Cependant, des déchets de pose peuvent être

récupérés. Les volumes issus des chutes sont de l’ordre de 6 % du polyuréthane projeté soit de l’ordre de 3 kt

en Europe en 2013. La mousse de polyuréthane étant directement fabriquée sur le chantier, ce gisement est

facilement accessible. Mais les problématiques soulevées sont de l’ordre de la mise en place d’une récolte de 2

m3 de déchets de granularité de 5 mm pour un chantier de 100 m². Des solutions de revalorisation de ces

déchets directement sur le chantier pourraient être explorées. Actuellement, en France, ces chutes de

polyuréthane projeté sont refusées par les incinérateurs à cause de leur faible granularité et envoyées à

l’enfouissement. Néanmoins, les réseaux des professionnels projeteurs de mousse font part de leur intérêt pour

la revalorisation de leurs chutes de polyuréthane d’autant plus que leur produit est positionné comme éco-

efficient et qu’ils font face à une demande de leurs clients pour favoriser les solutions de recyclage.


En 2011, le gisement de polyuréthane collectable dans les meubles en fin de vie représente 93 kt 32

.

L’ameublement et la literie produisent 2 200 kt de déchets. Le polyuréthane représente 4 % des déchets du

meuble.

Figure 25: Volumes (kt) de mousses collectables issus du mobilier usagé en France en 2011

La filière du recyclage du polyuréthane dans l’ameublement est en train de se mettre en place à travers le

développement d’initiatives pilotes à petite échelle. Elle ne couvre pas encore l’ensemble du territoire français et

n’est capable de traiter qu’une partie des déchets collectés du secteur de l’ameublement : 4 à 5 kt seront

collectées et recyclées, soit 4 à 5 % du gisement de polyuréthane issu de l’ameublement et la literie.

32

Estimation Ilium d’après Innortex

47% 53%

Siège

Literie

Total :93 kt

Février 2014


Ces gisements soulèvent des problématiques d’hygiène, de collecte et de mélange à d’autres matériaux. Pour

l’instant, les seules mousses recyclées sont celles issues des matelas. Des actions pour améliorer le

recyclage du polyuréthane dans les autres secteurs comme les sièges ou les rembourrés doivent être

menées. La mise en place progressive des éco-organismes permettra de couvrir l’ensemble du territoire d’ici

2017.

6.4 Les transports

En France, on estime la production annuelle de véhicules hors d’usage (VHU) à 2 millions. Si l’on considère que

l’on retrouve environ 35 kg de polyuréthane dans les automobiles, le gisement de polyuréthane issu des

VHU est de l’ordre de 70 kt en 2011. La part de mousse souple de polyuréthane est de 47 kt et la mousse

rigide de 23 kt.33

Ce gisement n’est actuellement pas recyclé. Quelques centaines de tonnes sont recyclées à l’étranger par

moulage par compression avec un liant.

Le gisement du secteur de l’automobile est très hétérogène en termes de type de polyuréthane : on retrouve

des mousses souples, des mousses rigides et des non mousses aux paramètres variant selon les constructeurs

et les applications. Le polyuréthane de l’automobile doit être isolé des autres matériaux avant d’être recyclé. La

plupart du temps cette problématique doit être résolue manuellement, rendant le procédé de recyclage

laborieux et coûteux.34

6.5 La chaussure

Ces produits ont une durée de vie très variable, dépendant de leur utilisation mais aussi en grande partie des

effets de mode. Ils représentent en fin de vie un gisement potentiel de 240 kt35

. Sachant que l’on estime à 20 %

la part moyenne de polyuréthane contenue dans une chaussure, le gisement potentiel de polyuréthane est de

48 kt. Actuellement les chaussures usagées collectées selon l’éco-organisme ECO-TLC, représentent 6 à 7 %

des quantités collectables. Mais une grande majorité de ces produits en fin de vie est éliminée avec la collecte

des déchets ménagers, ou stockée par les ménages.

Réemploi

Lorsqu’elles sont collectées, les chaussures font l’objet d’une évaluation sur leur qualité et 70 % d’entre elles

sont remises sur le marché de l’occasion. On en collecte actuellement 6 à 7% correspondant à 3 kt de

polyuréthane, dont 2 kt en réemploi, et 1 kt au rebut.

Gisement restant pour le recyclage

Sur un gisement potentiel de 48 kt de polyuréthane, le maximum collectable pour le recyclage est de 14 kt

(correspondant à 30 %, après le tri où 70 % de la collecte passe en réemploi).

Le gisement pose des problèmes d’hygiène, de collecte et de séparation des mousses des autres matériaux de

même densité. La grande diversité de modèles et de matériaux utilisés dans la conception des chaussures rend

33

Faurecia et Renault 34

Etat des lieux de la valorisation des matériaux issus du traitement des Véhicules Hors d’Usage – ADEME 2008 35

État de l'art du tri, du recyclage et de la valorisation des chaussures à destination des ménages, Eco-TLC, 2012

Février 2014


leur recyclage difficile à mettre en œuvre. Il est estimé que jusqu’à 40 matériaux différents sont utilisés dans la

fabrication d’une chaussure.

La séparation de la mousse, de l’éthylène-acétate de vinyle et du cuir est la problématique principale. Ces

matériaux ont une densité comparable et leur séparation est très compliquée. En 2013, le taux de pureté des

mousses récupérées dans ce segment est de l’ordre de 50 %. A ce jour, il n'existe pas de technologie de

séparation du polyuréthane des autres matériaux de même densité développée ou en cours de développement.

Un procédé de séparation est en cours de recherche à Loughborough University en Angleterre. Un procédé de

séparation propre est indispensable à la récupération des mousses issues du segment de la chaussure.

De plus, un pré–tri sélectif permettant d’isoler les chaussures de sport contenant plus de mousse semble

indispensable. Il faut aussi encourager les initiatives spécifiques ne nécessitant pas la séparation des mousses

de polyuréthane des autres matériaux de même densité, à la manière de Nike « Reuse a shoe » ou « Replay

Sports ».


Le volume collectable est de 17 kt, en première approche, par année de consommation de réfrigérateurs et

congélateurs.

249 kt de DEEE gros électroménager froid ont été déclarées collectées au Registre DEEE en 2011 (DEEE

ménagers et professionnels confondus) soit une hausse de 8 % par rapport à 201036

. Le volume collecté de

polyuréthane issu de ce secteur est estimé à 11,5 kt/an sous forme de polyuréthane rigide en 201137

.

Le flux de polyuréthane issu de ce secteur est imbriqué dans l’armature du matériel et nécessite un travail de

démantèlement.

6.7 Les chutes de production

Les déchets issus des chutes de production regroupent les chutes de mousse de polyuréthane et les produits

non conformes. Selon POFI, en Europe, chaque usine génère en moyenne 3 à 5 %38

de déchets pour une

production moyenne de 30 à 40 kt/an. En France, le gisement potentiel correspondant est de 13 kt/an. La

production française totale (vendue et interne) étant évaluée à 250 kt/an, le taux moyen de chutes est de 5 %.

Ce gisement moyen est essentiellement composé de mousses souples.

Revalorisables sous l’appellation Trim Foam dans le cas des mousses souples, les chutes de production des

mousses souples représentent un gisement de 12 kt en France en 2011, dont 9 kt de déchets de pose ou

de découpage et 3 kt de produits non conformes39

. Les formulateurs et formulateurs-assembleurs de mousse

souple dans le secteur de l’ameublement et la literie sont ceux générant le plus de chutes de coupe : entre 10 et

25 % de leur production, suivant qu'ils vendent des blocs bruts ou qu'ils les transforment en produits finis.

La part des chutes de production de polyuréthane rigide et de non-mousses est négligeable avec un volume

inférieur à 1 kt/an. Les producteurs de mousse rigide, comme dans la construction génèrent quantitativement

moins de chutes de production.

36

Déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE) - Données 2011- ADEME 37

Estimation Ilium et Eco Systèmes, correspondant à un taux de collecte de 67 % 38

Moyenne pour les mousses souples et les mousses rigides confondues 39

Répartition selon les entretiens avec les acteurs du secteur

Février 2014


La Figure 26 récapitule les gisements de chutes de production par secteur d’application et type de mousse

polyuréthane.

Figure 26: Volumes des chutes de production par secteur d'application (kt) 2011

6,5 5,85

0,6 0,3 0,075

0

1

2

3

4

5

6

7

Mousse souple

Mousse rigide

Février 2014


7 Etat des lieux du recyclage du polyuréthane

7.1 Introduction sur le recyclage du polyuréthane

En France, les déchets polyuréthane représentent 9 % des déchets plastiques et 0,07 % de la totalité des

déchets. Le polyuréthane ne constitue donc pas une part majeure des déchets mais il demeure important de

trouver une solution au recyclage et à la valorisation de ces déchets dans le cadre de l’objectif global de

réduction des quantités de déchets partant en incinération ou en stockage.

Le polyuréthane se retrouve dans les déchets issus des VHU et des équipements électriques et électroniques

(DEEE) qui font partie des filières encadrées réglementairement par le dispositif de responsabilité élargie du

producteur (REP) dont le principe découle de celui du pollueur-payeur. Les fabricants nationaux, les

importateurs de produits et les distributeurs pour les produits de leurs propres marques doivent prendre en

charge, notamment financièrement, la collecte puis le recyclage ou le traitement des déchets issus de ces

produits. Ils peuvent assumer leur responsabilité de manière individuelle ou collective, dans le cadre d’un éco-

organisme. Cependant, ces organisations tout comme les opérateurs de la collecte n’ont pas de solution

écologique et la majeure partie des déchets de polyuréthane sont dirigés vers des installations de stockage ou

des incinérateurs.

7.2 La construction

Les enjeux du recyclage

Dans le cadre du Grenelle Environnement, trois engagements concernant directement les déchets du bâtiment

ont été pris en vue d’accroître le recyclage de ces déchets :

- engagement n° 256 : rendre obligatoire les audits préalables aux chantiers de démolition de bâtiments

caractérisant les matériaux présents et explicitant les modes possibles de tri, recyclage et gestion des

déchets.

- engagement n° 257 : mise en place d’un instrument économique affecté pour encourager la prévention

de la production de déchets du BTP et leur recyclage.

- engagement n° 258 : rendre obligatoires et concertés les plans de gestion des déchets du BTP.

Par ailleurs, la directive-cadre sur les déchets du 19 novembre 2008 constitue le nouveau texte de référence de

la politique de gestion des déchets au sein de l’Union européenne. Elle fixe des objectifs de valorisation matière

que les États membres devront atteindre d’ici 2020, notamment concernant les déchets de construction et de

démolition qui devront être valorisés à 70 %. En 2010, la valorisation « matière » (recyclage) des déchets du

bâtiment est estimée à moins de 50 %.

Valorisation actuelle des déchets

Le polyuréthane ne représentant que 0,004 % des déchets du BTP, il n’est pas la préoccupation première des

acteurs du bâtiment. D’autres matériaux tels que le béton ou le ciment sont présents en quantités et en

tonnages beaucoup plus importants. Les acteurs préfèrent donc se concentrer sur l’optimisation de la

valorisation de ces déchets avant d’étudier la question pour le polyuréthane.

Les principaux intégrateurs de solution pour le bâtiment n’ont donc pas encore réfléchi à des solutions de

recyclage du polyuréthane. Néanmoins, ils concèdent qu’une réflexion autour des normes et des procédés de

Février 2014


recyclage entre tous les acteurs de la chaine de valeur est à lancer pour qu’elle puisse être en place au moment

où les acteurs en auront besoin.

Les déchets de polyuréthane peuvent être réutilisés en l’état lorsque les panneaux n’ont pas été collés à

d'autres matériaux tels que le plâtre, le béton ou le bitume. Dans la plupart des cas, cette option n'est pas

envisageable. En effet, lors de la démolition, le polyuréthane est mélangé avec d’autres déchets organiques et

lorsque la séparation est possible la mousse isolée contient des matériaux différents.

L’incinération est actuellement la solution de valorisation des déchets conseillée par l’industrie du

bâtiment.

Dans le cas de chantiers de rénovation, il est recommandé de ne pas démanteler le polyuréthane de l’isolation.

En effet, ses propriétés d’isolation ne sont pas altérées.

Les acteurs du recyclage

- Démanteleurs : il s’agit d’entreprises spécialisées dans le démantèlement des sites de déconstruction.

On peut citer par exemple :

o Cardem : filiale d’Eurovia (groupe Vinci), Cardem est l’un des leaders européen de la

déconstruction. L’entreprise est spécialisée dans la démolition mécanique et à l’explosif, la

déconstruction, la dépose et le démantèlement industriel, la dépollution, le désamiantage, le

recyclage et la valorisation des matériaux et déchets.

o Ferrari démolition : entreprise spécialisée dans le démantèlement des sites et la déconstruction

en milieu urbain, Ferrari démolition ne récupère actuellement pas le polyuréthane car ce dernier

représente une partie négligeable des déchets de chantier. Son chiffre d’affaires est de 15

millions d’euros.

o Paprec Goup : Paprec Group est une entreprise de traitement des déchets, dont les déchets de

chantiers. Chaque année, 180 kt de déchets de chantiers sont traitées sur une nouvelle chaîne

de tri à Gennevilliers.

- Recycleurs : il n’y a actuellement aucun acteur en France s’occupant du recyclage des déchets de

polyuréthane issus du secteur du bâtiment.


Formulateur

• Arcelor Mittal

• BASF

• Dagard

• Soprema

• Knauf

• Recticel

• Tramico

Assembleur

• Bouygues

• Eiffage

• Fayat

• Vinci

• ...

Démanteleur

• Cardem

• Ferrari démolition

• Paprec Group

• ...

Recycleur


Février 2014



Le décret n°2012-22 relatif à la mise en œuvre du Grenelle de l’Environnement (Grenelle 1) du 6 janvier 2012

concernant la gestion des déchets d'ameublement contient plusieurs point spécifiques structurant cette filière :

- Des objectifs de réutilisation et de recyclage de 45 % pour les déchets d'ameublements ménagers et de

75 % pour les déchets d'ameublement professionnels en 2015 ont été introduits ;

- Les dispositions relatives à la contribution à la collecte et au traitement des déchets collectés par les

collectivités territoriales sont très précises et permettent une filière à la fois contributive et

opérationnelle :

o l'éco-organisme prend en charge les coûts de collecte séparée ;

o l'éco-organisme participe aux coûts d'enlèvement et de traitement des déchets collectés non

séparément par les collectivités territoriales sur la base d'un barème national incitant au respect

de la hiérarchie des traitements des déchets, plafonné à 5 €/tonne pour l'incinération sans

fourniture d'énergie à un tiers ou le stockage ;

- La reprise gratuite chez le détenteur professionnel est à la charge de l'éco-organisme, à partir d'un seuil

de déchets d'éléments d'ameublement de 2,4 tonnes et 20 m². Sinon, des points d’apport volontaire

sont à disposition des détenteurs ;

- L'information sur le coût de gestion des déchets sera portée sur la facture de vente de l'élément

d'ameublement jusqu'au 1er janvier 2016.

La mise en place de la filière REP ameublement depuis 203 devrait permettre le développement de nouvelles

capacités de démantèlement et de recyclage de la literie et des rembourrés par la massification des flux

collectés et l’organisation des filières de traitement en vue des objectifs cités.


Le démantèlement des matelas soulève les problématiques d’hygiène liées à l’aspect sanitaire (bactéries,

champignons). De plus, les unités industrielles appropriées de démantèlement et de recyclage des différents

matériaux font défaut sur le marché aujourd'hui.

La filière suivie par les déchets de polyuréthane reste principalement l’enfouissement et l’incinération

lorsque les équipements le permettent.


- Démanteleurs : sociétés de démantèlement des meubles en fin de vie, telles que :

o Ecoval : usine localisée en Ardèche appartenant au groupe Cauval industrie. En juillet 2012,

l’usine Ecoval localisée à Flaviac (Ardèche) s’est lancée dans le recyclage de literie usagée.


•Cauval

•Cofel

•Hilding

•Recticel

•Sealy

•...

Démanteleur

•Ecoval

•Recyc-matelas

•Economie Sociale et Solidaire...

Recycleur

•Ecoval

•Innortex

•...

Février 2014


Elle désinfecte puis découpe les matelas pour récupérer les ressorts et les autres matériaux

(mousse de polyuréthane, latex, bois, etc.).

o Recyc-matelas : société de déconstruction de matelas et sommiers usagers et de valorisation

des matériaux (coton, feutre, bois, métal, polyester, polyuréthane, etc.). Recyc-Matelas Europe

propose également d’assurer la totale traçabilité des matières revendues auprès de ses

partenaires. La société possède deux filiales en France : à Limay et à Mortagne-sur-Sèvre en

Vendée (ouverte en 2013). Recyc-Matelas Europe prévoit d’ouvrir 6 autres sites en France d’ici

fin 2014 et envisage de s’implanter également dans d’autres pays européens.

o Acteurs de l’économie sociale et solidaire

- Recycleurs : les sociétés suivantes sont en train de développer un pilote industriel autour de la filière

de recyclage des matelas en fin de vie :

o Ecoval : les matériaux récupérés des matelas usagés sont revalorisés et ensuite réinjectés

dans la production de nouveaux matelas. Actuellement, Ecoval peut traiter environ 150 000

matelas par an (soit 3 kt de polyuréthane) ; à terme, ce sera 470 000 matelas recyclés chaque

année (soit 9 kt de polyuréthane).

o Innortex : société permettant le recyclage des mousses et textiles issus principalement de

l'ameublement « post consommation » pour reconstituer des nappes, des rouleaux ou des

plaques de matériaux à dominante textile ou de mousse polyuréthane.

7.4 Les transports


La filière des Véhicules Hors d’Usage (VHU) a fait l’objet d’une directive européenne adoptée en 2000 et

transposée en droit français en 2003. La réglementation relative aux VHU figure à la section 9 du chapitre III du

titre IV du livre V de la partie réglementaire du Code de l’environnement. Cette section intègre les modifications

apportées à la réglementation française depuis 2003 et notamment en 2011 par le décret n°2011-153 du 4

février 2011.La directive 2000/53/CE relative aux véhicules hors d’usage précise qu’en 2015, les matières

constituant les véhicules hors d’usage devront faire l’objet en moyenne d’une réutilisation et d’un recyclage à

hauteur d’au moins 85 % en masse et en moyenne d’une réutilisation et d’une valorisation à hauteur d’au moins

95 % en masse par véhicule. Ces objectifs devraient encourager la valorisation des déchets de polyuréthane

issus des transports.

Les dispositions réglementaires transposant cette directive européenne visent à garantir un stockage et un

traitement des VHU dans de bonnes conditions environnementales, ainsi qu’une traçabilité de chaque véhicule

jusqu’à sa destruction finale. Pour ce faire, les VHU ne peuvent être remis par leur détenteur qu’à un centre

VHU agréé ou à un broyeur agréé.

En 2011, le taux de réutilisation et de recyclage des VHU était de 80,8 % et celui de réutilisation et de

valorisation de 84,8 %. Le respect des objectifs fixés au 1er

janvier 2015 passera par une plus grande

valorisation de la partie non métallique des VHU (qui représente environ 25 % de la masse d’un VHU). Les

matières plastiques notamment, dont le polyuréthane, devront être mieux réutilisées, recyclés ou valorisés

autrement.


Le polyuréthane des VHU fait l’objet d’une réutilisation partielle lorsque les sièges des véhicules sont démontés

puis revendus sur le marché de la pièce de réutilisation. Cela reste cependant marginal. Les sièges avant et

Février 2014


arrière qui contiennent des mousses polyuréthanes souples représentent respectivement 0,6 % et 0,1 % en

nombre des pièces de réemploi démontées sur les véhicules (correspondant à 1 % et 0,2 % en masse).

A ce jour, aucun démontage de mousses polyuréthane en vue du recyclage n’est effectué chez les centres

VHU. Le principal facteur limitant est d’ordre économique. Les premières initiatives prises par les

équipementiers et les groupes d'intérêt ont montré que le démantèlement des coussins de siège ou de pièces

contenant du polyuréthane, telles que le tableau de bord, ne sont pas économiquement efficaces. A ce titre

l’ADEME a soutenu des programmes de R&D il y a quelques années ayant concerné les mousses PU/textiles,

notamment avec Rieter pour la fabrication d’insonorisants automobiles selon deux options : démontage et

broyage.

Des difficultés d’ordre technique sont également à prendre en compte.

- La majorité du polyuréthane rigide d’un VHU est difficilement accessible et il est sage de considérer

qu’aucun tonnage ne pourra être extrait des VHU chez les centres VHU à moyen terme.

- Pour ce qui concerne les mousses souples utilisées dans les sièges, des campagnes de tests sur la

démontabilité des VHU ont conclu à cette faisabilité technique. Pour ces mousses souples, le principal

écueil est d’ordre économique puisque le démontage, la collecte et le traitement représentent un coût

difficilement supportable par les centres VHU qui ne bénéficient aujourd’hui d’aucun soutien

économique de la part des constructeurs automobiles.

Une très grande partie du polyuréthane reste donc sur les carcasses de VHU qui sont envoyées ensuite aux

broyeurs agréés. Après broyage des carcasses de VHU, le polyuréthane se retrouve en très grande partie pour

ne pas dire en totalité dans les résidus de broyage légers, mélangé à d’autres matières (textiles, bois, fils de

cuivre, plastiques rigides, caoutchouc). Ces résidus font partiellement l‘objet d’une valorisation

énergétique mais l’essentiel est mis en décharge. En 2011, environ 10 % des résidus de broyage légers

ont fait l’objet d’une valorisation énergétique.

Figure 27: Compactage de mousses issus des sièges

Il existe des exemples particuliers dans lesquels certains acteurs automobiles ont pris des initiatives de

recyclage :

- Pebra (Allemagne) utilise les particules issues du recyclage de polyuréthane pour la fabrication de

capots de protection sur pièces du compartiment moteur ;

- Toyota recycle ses pare-chocs en polyuréthane en supports de batterie ;

- BMW décompose physiquement et réutilise certains des modules de tableau de bord dans d'autres

parties de la voiture.

Février 2014


L’option du démontage généralisé du polyuréthane semble difficile à mettre en œuvre. La progression de la

valorisation du polyuréthane passera vraisemblablement par la seule progression de la valorisation énergétique

des résidus de broyage légers, fraction dans laquelle il se concentre.


- Centres VHU : il s’agit de centres s’occupant de la collecte, de la dépollution et du démantèlement

(partiel) des VHU. On en décompte près de 1 700 en France en 2010.

- Broyeurs : il s’agit de sites industriels de broyage de carcasses de VHU. On en dénombre une

cinquantaine appartenant pour une bonne partie aux trois groupes suivants : Derichebourg, Guy

Dauphin Environnement et Galloo.

- Recycleurs : en France, aucun acteur ne recycle le polyuréthane contrairement à l’étranger (BMW,

Pebra, Toyota).

7.5 La chaussure

Enjeux du recyclage

L’article L541-10-3 du code de l’environnement a mis en place une filière à responsabilité élargie du producteur

pour les produits textiles d’habillement, les chaussures et le linge de maison.

Les articles D543-214 à D543-224 du Code de l’environnement précisent notamment :

Les modalités d’agrément par les pouvoirs publics des organismes chargés de mener à bien les

opérations requises pour favoriser la collecte et la valorisation matière des déchets concernés ;

les principes de calcul et de modulation des barèmes de contribution des metteurs en marché ;

La nature des objectifs réunis dans le cahier des charges d’agrément (collecte et traitement de 50 %

des quantités mises en marché, soutien financier au recyclage et à la communication relative à la

collecte sélective, travaux de recherche et développement, insertion de personnes en difficulté fixés à

ces organismes.


Au début des années 1990, le fabricant Nike a mis en place un programme de récupération des chaussures de

sport usagées nommé « Reuse a shoe ». Grâce à ses 300 points de collecte à travers le monde, et ses deux

Formulateur

• Courbis group

• Faurecia

• Grupo Antolin

• Johnson Controls

• Rieter

• Saitec

• Trèves

Assembleur

• PSA

• Renault

•Toyota

•...

Démanteleur

• Centres VHU puis,

• Broyeurs

Recycleur


Février 2014


usines de traitement de ces chaussures usagées (aux Etats-Unis et en Belgique), Nike recycle le polyuréthane

contenu dans la semelle intérieure en revêtements de terrain de sport. En effet, le polyuréthane est broyé pour

former un granulat appelé « Nike Grind mousse ». Ce type de granulat est utilisé pour la fabrication de

revêtement amortissant pour les terrains de basket en plein air et les courts de tennis, ainsi que des terrains de

« futsal ». Il sert également à fabriquer des sous-tapis de moquette « Step Ahead », grâce à un partenariat avec

l’entreprise Future Foam. Ainsi, de janvier à septembre 2011, près de 1,4 kt de granulat Nike Grind ont été

transformées en sous-tapis de moquette « Step Ahead », représentant une surface de plus de 5,6 millions de

mètres carrés.

Une initiative similaire a également été mise en place par la société ReplaySports, société irlandaise de

management environnemental dans le domaine du sport. La société travaille avec le distributeur d’articles de

sports « LifeStyle Sports », dans le cadre de l’opération « Trainer Scrappage Scheme ». En Irlande, LifeStyle

Sports organise des opérations de collecte de chaussures de sports usagées en échange de remises

commerciales, en partenariat avec les grandes marques de sport. ReplaySports récupère les chaussures ainsi

collectées. Celles présentant une qualité suffisante sont réutilisées (entre 70 et 75% des chaussures collectées)

tandis que les autres (entre 25 et 30 % des chaussures collectées) sont triées pour être recyclées.

ReplaySports procède ainsi à la séparation des différentes parties de la chaussure. Ces granulats sont ensuite

utilisés de la même façon que les différents Nike Grind, pour la fabrication de terrains de sports.


- Opérateurs de tri :

o Environ 57 acteurs en France et à l’étranger en relation avec Eco TLC, éco-organisme créé

pour favoriser la récupération et valorisation des Textiles, du Linge de maison et des

Chaussures usagés des ménages. On peut citer par exemple Le Relais, Eco Textile…

Ils ne démantèlent pas : ils trient et pour l’instant ne valorisent que les chaussures en bon état

qui sont réutilisées (occasion).

- Recycleurs : il n’y a actuellement pas d’acteurs s’occupant du recyclage du polyuréthane issu de ce secteur en France.



La règlementation de l'Union Européenne concernant le secteur de l’électroménager est régie par la Directive

2002/95/CE relative à la limitation de l’utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements

électriques et électroniques et par la Directive 2002/96/CE relative aux déchets des équipements électriques et

électroniques (DEEE). Révisée en août 2012, cette dernière directive a augmenté les objectifs de collecte de la

Formulateur

• BASF

• Bayer

Assembleur

• Marchés de niche

Démanteleur

•Opérateurs de tri

Recycleur


Février 2014


moyenne des EEE mis sur le marché au cours des 3 années précédentes à 45% en 2016 et à 65 % en 2019, et

fixe un objectif de préparation en vue du réemploi et recyclage de 80% en 2018 pour le gros électroménager

froid.


D’après les éco-organismes, la part de polyuréthane dans le gros électroménager froid est de 13%. L’objectif de

recyclage de 80% ne peut donc pas être atteint sans tenir compte du polyuréthane.

Les mousses de polyuréthane contenant des gaz dangereux pour la couche d’ozone sont considérées comme

des déchets dangereux, et doivent donc être traitées. Cela concerne particulièrement les réfrigérateurs et les

congélateurs, classés comme déchets problématiques dans l'Union Européenne à partir de 2002, en raison de

chlorofluorocarbures (CFC, HCFC ou HFC) contenus dans les mousses rigides d'isolation en polyuréthane et

des huiles pour compresseurs. Les CFC sont interdits depuis 2000 au profit d’hydrocarbures tels que le

pentane.

Figure 17: Démantèlement d'un réfrigérateur

En France, le recyclage du polyuréthane issu du secteur de l’électroménager n’est pas bien développé. Par

exemple, il existe plusieurs entreprises telles que Terecoval (Ardèche) qui traitent les gros électroménagers

froids en fin de vie. Après la vidange des liquides, les réfrigérateurs et congélateurs sont désassemblés et

déchiquetés et les gaz sont collectés. Le matériau broyé est séparé en mousse polyuréthane, en d'autres

matières plastiques comme le polystyrène et en métaux tels que l'acier, l'aluminium et le cuivre. Le

polyuréthane est ainsi récupéré sous forme de briquettes de mousse mais la chaine s’arrête à ce stade. Aucun

organisme n’est en effet actuellement capable de recycler le polyuréthane récupéré. Le polyuréthane est

utilisé comme combustible solide de récupération : les briquettes de mousse sont mélangées avec du bois

et envoyées à la cimenterie comme combustible. Cependant, les cimentiers n’acceptent pas toutes les

mousses, notamment celles qui contiennent certains types d’additifs ou d’impuretés. Une grande partie est

alors enfouie.


Février 2014


- Démanteleur et éco-organisme : il s’agit d’organismes et d’entreprises permettant la valorisation des

déchets électroménagers en fin de vie.

o 3 éco-organismes agréés par les pouvoirs publics. Ils assurent la mise en place sur tout le

territoire français d’un dispositif national pour collecter, dépolluer et recycler les DEEE

Ecologic

Eco-systèmes

ERP

o 8 centres de traitement GEM Froid40

:

AFM Recyclage Envie 2E

Corepa

Envie Haut de France Coolrec

Frigopolis

Purfer

Remondis

Terecoval (filiale du Groupe Comet depuis 2007)

Veolia Triade Electronique

- Recycleurs : il n’y a actuellement aucun acteur en France qui recycle les déchets de polyuréthane

issus des mousses d’isolation rigides du secteur de l’électroménager.

8 Description et analyse de l’état de l’art des techniques de recyclage

8.1 Introduction aux technologies de recyclage du polyuréthane

Plusieurs techniques de recyclage du polyuréthane existent. On en distingue deux types :

- Le recyclage chimique qui regroupe la glycolyse, l’hydrolyse, l’aminolyse et les procédés

thermochimiques ;

- Le recyclage mécanique qui regroupe l’agglomération, le broyage et pulvérisation, le moulage par

compression et la pression adhésive.

8.1.1 Le recyclage chimique

40

Source : Eco-systèmes



Démanteleur et éco-organisme

• Ecologic

• Eco-systèmes

• ERP

• Terecoval

• ...

Recycleur


Février 2014


Dans le cas du recyclage chimique, l’objectif est de retrouver les matières premières initiales, et notamment de

produire un polyol recyclé de haute qualité utilisable dans une nouvelle formulation d’un polyuréthane du même

type. Le cas de recyclage d’un polyol pour obtenir un polyuréthane d’un autre type est plus rare.

Les tentatives connues de produire un tel polyol recyclé ont été effectuées avec des matières premières

provenant de différents gisements. Historiquement, le premier fut l’automobile.

D’après B. Naber41

, quatre règles basiques sont à suivre pour recycler chimiquement un polyuréthane :

- Avoir un large flux de déchets : pour être efficace économiquement, la taille du gisement doit être de

l’ordre de 0,1 à 5 kt/an selon le procédé de recyclage et le gisement utilisé ;

- Le flux de déchet doit être continu. Pour qu’une usine de recyclage chimique soit rentable, il faut qu’elle

tourne en continu ;

- Le flux de déchet doit être chimiquement pur. Aujourd’hui, plus de 10 000 formulations de plastique et

additifs sont connues. Chaque formulation change la qualité du produit recyclé, ce qui empêche

l’universalité d’une solution de recyclage chimique ;

- Le flux de déchet doit être non contaminé. Le bois, le plastique, le métal ou le papier contenu dans les

déchets peuvent engendrer des réactions parasites et détériorer la qualité des polyols recyclés. Une

phase de purification coûte très cher.

En tenant compte de ces considérations techniques et économiques, nous allons étudier les gisements de

polyuréthane et leur intérêt à être recyclé chimiquement.

8.1.2 Le recyclage mécanique

Le recyclage mécanique regroupe les procédés de recyclage qui réutilisent le polyuréthane dans sa forme de

polymère sans le décomposer chimiquement. La mousse doit être réduite sous forme de poudre ou de copeaux

puis réutilisée en production généralement mélangée avec d’autres liants.

La première étape du recyclage mécanique consiste en la réduction et l’homogénéisation de la taille de la

mousse. La majeure partie des systèmes mécaniques nécessite un effet de cisaillement qui permet de casser la

structure de la mousse. Le recyclage mécanique réduit les déchets en particules de quelques millimètres

jusqu’à des poudres de particules de 50 μm42

.

Les systèmes courants, employés pour le recyclage de mousses de polyuréthane, sont les systèmes équipés

de cylindres ou de matrices. Pour les systèmes à cylindres le principe de fonctionnement se base sur deux

cylindres tournant à vitesses différentes. La différence de vitesse provoque un effet de cisaillement entre les

deux cylindres, permettant ainsi de rompre la mousse polyuréthane. Pour les systèmes à matrice, les flocons de

mousse sont pressés par les cylindres sur une matrice, qui entraine une réduction de la taille des particules. La

taille de la poudre est assez homogène car elle est triée dans des séparateurs.

La seconde étape du recyclage mécanique est la réutilisation du matériau sous forme de copeaux ou de

poudre. Il est souvent utilisé dans l’industrie du polyuréthane comme charge inerte ou comme diluant pour les

polyols servant à produire des nouvelles mousses polyuréthane.

8.1.3 Le recyclage en boucle fermée et ouverte

41

Recycling von Polyurethanen und Möglichkeiten bei den Elastomeren, Votrag Kunstoff-Zentrum Leipzig, 2005 42

Andreolli, Cairati, Aros, Berthevas et Villwock, 2000

Février 2014


On peut diviser le recyclage en deux catégories selon la qualité des produits issus des technologies de

recyclage :

- En boucle fermée. Le polyol ou le polyuréthane recyclé a les mêmes qualités que le vierge et peut être

utilisé dans la formulation du même produit. Les déchets de mousse de polyuréthane sont directement

recyclés sur la chaine de production. Dans le cas du recyclage chimique, réinjecter des polyols issus du

recyclage lors de la production de mousse de polyuréthane nécessite un polyol de qualité proche du

polyol vierge utilisé ;

- En boucle ouverte. Le polyol ou le polyuréthane recyclé est de qualité différente et doit être réutilisé

différemment. Une boucle externe peut être mise en place pour le recyclage chimique lorsque différents

producteurs formulent des produits similaires mais qu’aucun n’atteint la quantité de polyol nécessaire à

une rentabilité économique. Les polyols recyclés peuvent servir à la synthèse de nouveaux polymères

aux nouvelles propriétés tels que des liants, des mastics et des revêtements.

8.2 Méthodologie d’évaluation du potentiel des technologies de recyclage

Afin de bien décrire le potentiel de chaque technologie, quatre critères ont été définis :

- La maturité technologique ;

- La maturité économique ;

- Les gisements de qualité nécessaire ;

- Les débouchés adaptés à la qualité des produits recyclés.

Ces critères sont évalués sur une échelle de 0 à 3 selon la méthodologie suivante.

- La maturité technologique :

Pour évaluer la maturité technologique, une échelle a été établie en fonction du niveau de

développement technologique de la technique étudiée.

0

1

2

3Maturité Technologique

Maturité économique

Gisements

Débouchés

Février 2014


Figure 28 : Echelle d’évaluation de la maturité technologique

- La maturité économique :

La maturité économique d’une technologie est évaluée en tenant compte de critères illustrant l’intérêt

économique de la technologie étudiée tels que :

o L’investissement nécessaire pour développer la technologie ;

o Les coûts de fonctionnement de la technologie ;

o Le prix du polyuréthane recyclé par rapport à un polyuréthane vierge ;

o Les perspectives d’évolution à moyen et long terme (horizon 2020-2030).

- Le gisement de qualité nécessaire :

La taille des gisements de mousses souples et rigides a été évaluée dans les chapitres précédents.

Dans cette partie le gisement adéquat est évalué en tenant compte des critères suivants :

o La taille du gisement pouvant être recyclé par la technologie étudiée, dépendant de la qualité

nécessaire de ce gisement ;

o L’accessibilité et la qualité de ce gisement.

- Les débouchés adaptés à la qualité des produits recyclés :

Les débouchés sont évalués selon la qualité des produits issus de la technologie avec les critères

suivants :

o Le nombre et la taille des potentiels débouchés ;

o Le potentiel de substitution du polyuréthane vierge par du recyclé.

Maturité technologique


Gisements Débouchés

Niveau de développement technologique

Niveau de rentabilité économique et

perspective d’évolution

Quantité/qualité/ accessibilité des gisements

disponibles

Quantité/qualité des débouchés et potentiel de

substitution

0 Recherche très amont Technologie non rentable. Faible évolution à prévoir

Part de gisement non accessible et non adaptée à la technologie

Pas de débouchés

Février 2014


1 Stade recherche / Validation en laboratoire

Technologie non rentable. Forte évolution à prévoir

Part de gisement peu accessible et peu adaptée à la technologie

Part des débouchés ou de substitution du polyuréthane faible

2 Démonstrateur / Prototype

Technologie rentable. Faible évolution à prévoir

Part de gisement accessible et adaptée à la technologie

Part des débouchés ou de substitution du polyuréthane moyenne

3 Technologie prête pour une commercialisation

Technologie rentable. Forte évolution à prévoir

Part de gisement fortement accessible et très adaptée à la technologie

Part des débouchés ou de substitution du polyuréthane élevée

Tableau 5 : Grille d’évaluation des technologies de recyclage du polyuréthane

Février 2014


8.3 Les technologies du recyclage chimique

8.3.1 La glycolyse

8.3.1.1 Description de la technologie

La glycolyse a été développée au début des années 1980 principalement en Italie, en Allemagne, en France et

aux Etats-Unis. L'objectif de cette technologie est de récupérer des polyols pour la production de nouveaux

matériaux en polyuréthane. Elle combine un mélange de déchets polyuréthane issus des chutes de production

et de post-consommation avec des diols à haute température, provoquant une réaction chimique qui crée de

nouveaux polyols, matière première utilisée pour faire des polyuréthanes. Ces polyols peuvent conserver les

propriétés et la fonctionnalité des polyols d'origine et peuvent être utilisés dans des applications multiples.

Fondamentalement, la glycolyse consiste à chauffer des fragments de polyuréthane pré-broyés à 180-220°C

avec des glycols à haut point d'ébullition contenant un catalyseur. Le diol est généralement du diéthylène glycol

avec une diéthanolamine comme co-réactif. Une température inférieure à 180°C donne une activité trop faible

du catalyseur, tandis qu’une température supérieure à 220°C donne des réactions secondaires indésirables

produisant des amines. Pour que la catalyse fonctionne, il est important que la formation d'amines aromatiques

soit évitée.

Des procédés conduisant à des polyols utilisables pour des applications polyuréthane variées ont été

développés. On distingue deux approches. Dans la première approche, un seul polyol est récupéré alors que

dans la deuxième des composants de polyols souples et rigides sont récupérés. Un exemple d'un processus où

un seul polyol est récupéré est le processus alcoolyse développé par Getzner Werkstoffe (Autriche).

Le procédé de double recouvrement des polyols a été développé par la société Huntsman ICI. Il s’agit du

processus Split-Phase Glycolyse (SPG), comme le montre la Figure 29.

Figure 29: Processus Split-Phase Glycolyse (SPG)

Dans le processus SPG, les fragments de mousses de polyuréthane, de préférence à base de MDI, sont mis à

réagir avec le diéthylène glycol pour obtenir deux phases de produits dans le réacteur. La couche du haut

contient le polyol souple et la couche du bas contient des composés dérivés de MDI qui sont convertis en un

polyol rigide à l'aide de l'oxyde de propène. Les polyols récupérés peuvent être utilisés pour produire de

nouvelles mousses polyuréthane rigides et souples. Les temps de réaction, à 200°C, sont de plusieurs heures.

Février 2014


D’autre part, des travaux réalisés à Taiwan ont optimisé les conditions opératoires pour la glycolyse des

polyuréthanes rigides à partir de déchets issus de réfrigérateurs et de congélateurs, pour produire des polyols

recyclés de haute qualité. Les polyols obtenus ont des points d’ébullition compris entre 245 et 260°C.

Des procédés viables de recyclage de RIM (produits moulés par injection réactive) ont aussi été conçus43

. On

trouve dans la structure des polyuréthanes RIM des enchaînements uréthane, urée et des blocs polyurée, ainsi

que des radicaux polyéthers aliphatiques à longue chaîne et des radicaux aromatiques. Si les uréthannes sont

glycolysés assez facilement, les urées sont moins réactives et les blocs polyurée encore moins. La composition

du milieu de solvolyse évolue donc avec le temps, d'autant plus qu'il se produit aussi des réactions d'hydrolyse.

Les différents constituants ne sont guère compatibles et, en règle générale, on obtient un milieu polyphasique.

Les amines aromatiques présentes sont bénéfiques si le polyol doit être utilisé pour faire un nouveau RIM. S'il

doit servir à la préparation d'une mousse rigide, elles doivent être éliminées par post-réaction. Ainsi, les polyols

recyclés issus de fragments de polyuréthanes RIM peuvent être utilisés pour remplacer jusqu'à 60 % des

polyols originaux dans de nouveaux polyuréthanes RIM.

8.3.1.2 Projets

8.3.1.2.1 Projets en cours

Getzner44

, une société autrichienne basée à Bludenz, leader dans le domaine des mousses denses et

élastomères de polyuréthane destinés à des applications d’absorption de vibrations, a étudié les différentes

manières de réutiliser les 10 % de rebuts de découpage résultant de leur production. Les approches de fusion

et moulage par compression ont été examinées, mais finalement, un investissement a été décidé en 1990 pour

un procédé de glycolyse. La matière première de recyclage (le glycol) est utilisée dans la fabrication de

nouveaux polyuréthanes. Cette méthode est pour Getzner la plus efficace et la plus économique. Le processus

de glycolyse dissout les chutes de polyuréthane pré-déchiquetées et triées. Getzner opère sous accord de

licence avec un procédé développé par Bayer45

.

Figure 30 : Procédé utilisé par Getzner

Le résultat obtenu est un polyol bien défini de glycolyse. Une tonne de chutes de polyuréthane engendre

approximativement 0,5 t de polyol de glycolyse. Un système de production approprié a été installé, toutefois

43

Bauer 44

Getzner CHEMIE GmbH, Herrenau 5, Postfach 159, A-6700 Bludenz Bürs Autriche 45

US6020386, 1er Février 2000, priorité DE4324156,

Février 2014


Getzner a dû adapter ses formulations pour pouvoir utiliser ces polyols issus de la glycolyse. Les premiers

essais sur ces nouveaux systèmes ont été réalisés en 1993.

En 2012, 41 tonnes de chutes de production ont été valorisées en utilisant cette méthode de recyclage

chimique en polyuréthane isocyanate aliphatique utilisé en applications extérieures (semelle élastomérique

sous rail). Il faut souligner un facteur clé de succès pour le déploiement de la technologie : les déchets doivent

être très homogènes et ont une valeur élevée.

8.3.1.2.2 Unités arrêtées à ce jour

Pebra46

, équipementier automobile de taille moyenne, opérant en Allemagne, a développé un système de

recyclage économique, sous la pression des quantités croissantes de pièces hors d’usage retournées et des

coûts croissants de mise en décharge.

Pebra a développé sa propre technologie, permettant l’obtention et l’utilisation économique de glycolysats à

partir du traitement par glycolyse de déchets de production, ces glycolysats étant ensuite réutilisés pour la

production de pièces de haute valeur, essentiellement les applications originelles.

De plus, le polyol de glycolyse ainsi obtenu peut être reformulé et employé encore dans le cycle normal de

production sans coûts supplémentaires.

L’unité de glycolyse est située à Sulzbach en Sarre. La capacité est de 70 à 110 kg de polyol recyclé par heure.

Le coût du polyol recyclé est inférieur au coût du polyol vierge.

Toutes les vérifications sur les propriétés mécaniques de pièces moulées en utilisant un pourcentage de 20 %

de polyols issues du recyclage chimique indiquent une performance identique à celles des pièces obtenues à

partir de l’utilisation de polyols vierges. Des systèmes contenant 90 % de polyols recyclés ont été testés,

toujours avec les mêmes proportions de fibre minérale. Les différentiels de viscosité impliquent une adaptation

en termes de température et de pression.

Toutefois, Pebra a été repris par le canadien Magna qui a décidé d’interrompre cette approche recyclage.

ICI avait démarré une installation pilote à Hoddesdon (Hertfordshire, Royaume-Uni) pour le recyclage chimique

du polyuréthane par glycolyse en phase séparée. Cette installation a été reprise par Huntsman (Everberg,

Belgique) associé à Du Vergier (Hoddesdon, Royaume-Uni) Le réacteur de cette usine pilote était conçu pour

traiter des lots 100 kg de granulats de polyuréthane en utilisant 150 kg de diéthylèneglycol. L’usine existe

toujours mais n’est plus opérationnelle car les conditions économiques qui fixaient la capacité minimale à 5

kt/an n’étaient pas remplies. En fonction des résultats et sur une période d’opération de trois ans, il était

éventuellement prévu une augmentation de capacité.

Cette unité devait traiter en particulier les mousses polyuréthanes flexibles émanant du procédé ICI

WATERLILLY® permettant la réalisation des matelas BULTEX®. ICI exportait aux Etats-Unis des mousses

recyclées par agglomération, et la décision d’investissement anticipait la chute des volumes de mousses

exportées de l’Europe vers les Etats-Unis. Historiquement, le marché des déchets de production a toujours été

fortement fluctuant. Il était à craindre que les niveaux de prix pour des mousses agglomérées diminuent. Les

quantités de matières disponibles proviennent des chutes de fabrication des mousses flexibles et pouvaient

provenir, à terme, des déchets post consommateur.

L’usine de glycolyse d’Efisol, pour traiter les déchets de production des panneaux d’isolation fabriqués a été

réorganisée suite à un problème de constance du polyol obtenu remarqué par Efisol. Des chutes de production

de blocs rigides étaient récupérées par cette unité de glycolyse. La ligne de glycolyse tournait avec une seule

équipe mais sa capacité était de 50 tonnes par jour. Lors du changement d’agent gonflant, Efisol a considéré

que le travail de développement à faire pour mettre au point les nouvelles formulations était trop conséquent.

En conséquence, Efisol a abandonné la glycolyse. Il semblait en effet économiquement plus rentable d’investir

46

Pebra GmbH, Altbach Allemagne

Février 2014


dans d’autres lignes de production produisant moins de déchets plutôt que de recycler les chutes de

polyuréthane.

En septembre 1997, une usine de glycolyse de polyuréthane a été mise en services chez Philip Environmental

Services à Detroit, Michigan utilisant la technologie de glycolyse développée par BASF. Ce procédé n'exige

aucune séparation quant aux produits obtenus et ne génère aucun sous-produit critique. L'usine était capable

de produire jusqu'à 5 kt de glycolysats par an. Cette unité de glycolyse est actuellement fermée car les

conditions économiques du procédé n’étaient pas remplies.

Aprithane et Regra ont essayé de mettre en place cette technologie pour le recyclage de mousses rigides.

Néanmoins, face aux difficultés économiques, cette méthode de recyclage a été abandonnée.

Février 2014


8.3.1.3 Fiche d’évaluation

Figure 31 : Graphe d’évaluation de la glycolyse

8.3.1.3.1 Maturité technologique

La glycolyse est de loin la méthode chimique la plus largement utilisée pour le recyclage des polyuréthanes. La

glycolyse mono-phase est actuellement appliquée à l’échelle industrielle chez Getzner. Ce procédé de

recyclage répond aux spécifications commerciales. Cependant le procédé mono-phase manque de versatilité

pour ces usages, car le mélange de polyols résultant est utilisé dans la production de mousses rigides

uniquement.

La technique de SPG n’a été développée qu’au stade de pilote (Huntsman, Du Vergier), bien qu’elle permette

d’obtenir des polyols de haute qualité pour la production de mousses souples et rigides. Cette technique semble

plus intéressante que le procédé mono-phase pour lequel le produit recyclé a généralement des propriétés

différentes du polyol de départ.

8.3.1.3.2 Maturité économique

Cette technologie ne s’est avérée économiquement viable que pour des cas très spécifiques :

- Dans le cas de Getzner, les déchets utilisés sont très homogènes et ont une valeur élevée ; il s’agit de

polyuréthane isocyanate aliphatique utilisé en applications extérieures.

- Dans le cas de Pebra, le recyclage de déchets de production issus du secteur automobile pour produire

des pièces de haute valeur (essentiellement les applications originelles) permet d’obtenir un polyol

ayant un coût inférieur à celui du polyol vierge.

- Dans le cas des polyuréthanes RIM, la non-nécessité de l’étape préalable de nettoyage est un réel

avantage économique par rapport aux autres technologies de recyclage chimique.

Dans les autres cas, cette technique reste économiquement peu mature. Les investissements sont en effet

importants et peu d’entreprises ont à ce jour misé sur cette technologie présentant un risque financier élevé.

Malgré la volonté de nombreux acteurs de développer cette technique de recyclage, plusieurs échecs ont été

observés (Huntsman ICI, Du Vergier, Efisol, Philip Environmental Services).

0

1

2

3

MaturitéTechnologique


Gisements

Débouchés

Février 2014


D’après nos estimations, le coût de production des polyols recyclés à partir de polyuréthanes post-

consommation est de l’ordre de 0,60 €/kg 47

. Pour obtenir le coût complet des polyols recyclés, il faut ajouter le

coût lié à la collecte et à la purification. Au final, le coût des polyols recyclés est légèrement inférieur voir égal

au prix de vente des polyols vierges qui est de 0,80 €/kg. La marge résiduelle est donc faible ou nulle si le

polyol recyclé se place au prix marché du polyol vierge.

Le procédé de recyclage chimique par glycolyse en phase séparée développé par Huntsman et Du Vergier s’est

avéré énergétiquement efficace. En effet, il permettait de sauvegarder 42 à 50 % de l’énergie originale exigée

pour la fabrication de matelas, selon les distances de transport considérées. Bien que la consommation

d'énergie due au transport soit clairement significative, elle est plus que compensée par la réduction d'énergie

due au recyclage des matières premières. Le recyclage par glycolyse pourrait donc présenter un avantage

économique, notamment avec l’augmentation du prix de l’énergie.

8.3.1.3.3 Gisements de qualité nécessaire

Le gisement actuellement traité se cantonne au gisement dit noble i.e. les chutes de production et les chutes de

pose de polyuréthane souple et rigide ainsi qu’au polyuréthane RIM. Pour la France ce gisement de qualité

nécessaire est de l’ordre de 12 kt pour les mousses.

Le gisement a priori est important car tous les types de mousse, aussi bien rigides que souples ainsi que les

RIM, peuvent être recyclés. La glycolyse est d’ailleurs la seule technique parmi les recyclages chimiques

adaptée au recyclage des polyuréthanes rigides et élastomères à l’échelle industrielle.

Néanmoins, la glycolyse est en pratique plutôt utilisée pour le recyclage de polyuréthane à valeur élevée

(homogènes) et plus particulièrement aux RIM issus du secteur automobile. A l’exception des RIM, les mousses

ne doivent pas contenir d’impuretés, ce qui réduit considérablement le gisement s’il n’y a pas de nettoyage au

préalable. Le bois, le plastique, le métal ou encore le papier contenu dans les déchets peuvent engendrer des

réactions parasites et détériorer la qualité des polyols recyclés.

Selon Pebra, la glycolyse est aussi particulièrement adaptée pour des producteurs de polyuréthane RIM parce

que les chutes de polyuréthane disponibles chez ces producteurs sont par essence d'une qualité uniforme. De

plus, il n’est pas nécessaire de nettoyer ou de décaper ces matériaux avant de les recycler. En effet, dans le

cadre de l’étude PRAVDA, conduite en Allemagne sur le recyclage chimique de pièces démontées, les essais

ont montré que de tels composants polyuréthane RIM (excepté pour des véhicules très endommagés) n’étaient

que légèrement souillés par de la poussière et de la saleté. Les contaminations inorganiques mineures se

comportent pendant la glycolyse comme des matériaux inertes. D’autre part, pendant le broyage, une partie

majeure de la saleté est éliminée. La saleté restante reste dans le glycolysat et agit comme charge. Ainsi

l’étape de nettoyage et de lavage est évitée, si bien que le bilan énergétique global est favorable. Le décapage

de la peinture n'est pas nécessaire non plus. En effet, un des avantages du concept de recyclage chimique de

pièces laquées réside dans le fait que les matériaux constituants, pièces et peintures, sont des polyuréthanes.

Pratiquement toutes les peintures de carrosserie sont aujourd'hui des enduits de polyuréthane, le substrat et la

peinture sont faits du même polymère. Les enduits basés sur les époxy ou les résines acryliques, employées

dans la réparation ou dans le secteur de bricolage, ne sont pas un facteur critique au regard des faibles

quantités. Jusqu'à présent ils ont joué seulement un rôle mineur. En raison de l'adhérence faible de la peinture,

ces revêtements s'écaillent pendant le broyage et peuvent être éliminés par tamisage, ainsi que la poussière.

8.3.1.3.4 Débouchés adaptés aux produits recyclés

La glycolyse permet d’obtenir des polyols pouvant être intégrés dans la production de mousses souples et

rigides.

Deux problèmes liés à la réutilisation de chutes de mousse sous forme de charge existent :

47

Estimation Ilium, le coût de production est estimé hors frais généraux et de structure

Février 2014


premièrement, cela affecte les propriétés physiques de la mousse lorsque les taux de charge sont trop

élevés ;

et deuxièmement, la charge affecte la viscosité de la formulation.

Par conséquent, seule une quantité limitée (approximativement 10 à 20 %) de charge peut être ajoutée. Seuls

les polyuréthanes RIM présentent un potentiel de substitution intéressant de 60 %.

Le procédé mono-phase utilisé à l’échelle industrielle permet de produire uniquement des mousses rigides.

Tandis que la technique de SPG présente l’avantage de pouvoir récupérer deux types de polyol de haute

qualité : l’un servant à la production de mousses rigides, l’autre à la production de mousses souples.

Les polyols recyclés sont en général utilisés pour les applications originelles, réintroduits directement dans les

chaînes de production. Le produit recyclé est de bonne qualité, il présente notamment une parfaite

homogénéité.

Une usine pilote dont le but était d’étudier la production de polyols à partir du recyclage de mousses

polyuréthane flexibles issues des sièges de voiture développée par BASF à Schwarzheide (Allemagne) a

montré que les polyols recyclés ne peuvent pas être utilisés pour fabriquer des sièges à nouveau car leur

qualité est trop différente. ICI, Bayer et Dow Chemical ont étudié de nouvelles applications constituant de

nouveaux débouchés pour les polyols générés mais sans résultats concluants.48

8.3.1.3.5 Conclusion

La technique mono-phase est déjà prête au stade industriel mais n’est rentable que pour des applications bien

spécifiques : les gisements et les débouchés adéquats sont faibles.

La glycolyse est la technologie de recyclage chimique présentant le meilleur potentiel mais plusieurs freins

limitent son utilisation à l’échelle industrielle. Pour certains cas bien spécifiques, la glycolyse s’est avérée

économiquement viable : dans le cas du recyclage de déchets très homogènes ayant une valeur élevée et dans

le cas des polyuréthanes RIM issus du secteur automobile. La variante SPG est prometteuse économiquement

et en termes de débouchés mais elle reste moins développée que la mono phase.

Il peut être opportun de favoriser le développement de la SPG en soutenant la R&D en faveur de ce procédé. Il

faudrait également inciter la R&D dans les technologies de purification des déchets de polyuréthane afin d’en

réduire la complexité et le coût.

48

Survey of current projects for plastics recycling by chemolysis, Institute for prospective technological studies European Commission joint research centre, L. Bontoux, March 1996

Février 2014


8.3.2 L’hydrolyse


Le processus d’hydrolyse fait réagir les polyuréthanes avec de l'eau. Les produits de cette réaction sont des

polyols et divers produits chimiques intermédiaires. La vapeur d’eau réduit la mousse polyuréthane en un

liquide à deux phases, permettant la réduction du volume d’un facteur 30. Ensuite, les liquides sont distillés en

séparant les polyols des autres produits. Les polyols récupérés servent à la production de nouvelles mousses

souples.

L’hydroglycolyse est une technique combinant l’hydrolyse et la glycolyse. Elle donne les mêmes produits que

l’hydrolyse mais facilite les conditions d’obtention. Le polyol obtenu peut être mélangé avec du polyol vierge (à

hauteur maximale de 20 %) dans les formulations des mousses.

8.3.2.2 Projets

Un certain nombre d’entreprises ont concentré leurs efforts sur le développement des procédés d'hydrolyse

jusqu'au stade d'installations pilotes.

En France, Renault en association avec Atofina (devenu Arkema en 2004) et l’école de Chimie de Montpellier,

ont développé un procédé de séparation des matériaux polymères issus de pièces en matière plastique

notamment de véhicules automobiles, constitués par des polymères thermoplastiques et au moins un polymère

thermodurcissable de mousse de polyuréthane, qui consiste dans une première étape à hydrolyser les déchets

en catalyse acide, puis à récupérer séparément les polymères thermoplastiques par densimétrie et dans une

seconde étape à décomposer la mousse de polyuréthane contenue dans l'hydrolysat.49

Toutefois il ne semble

pas que ce procédé soit utilisé. Des procédés de séparation mécanique tels que ceux développés par WIPAG,

recycleur du secteur automobile en Allemagne, sont beaucoup plus faciles à mettre en œuvre.

Après avoir mené plusieurs recherches sur les procédés d’hydrolyse, Bayer a mis en place une usine pilote à

Leverkusen en Allemagne. Elle a cependant été démantelée par la suite à cause des coûts d’investissement

trop élevés, rendant ce projet économiquement non viable50

.

D’autres compagnies ont mené des recherches sur différents procédés d’hydrolyse qui sont restées au stade de

laboratoire.

Fraunhofer a développé un procédé nécessitant une température supérieure à 230°C et un équipement haute

pression (entre 30 et 3 000 bar). On obtient un polyol et un dérivé poly-isocyanate qui est convertit en une

polyamine.

Le Laboratoire de Recherche de General Motors a également publié ses recherches sur l’hydrolyse du

polyuréthane datant pour la majorité des années 1970. Ces travaux traitent de l’hydrolyse à haute pression et à

haute température (entre 232°C et 316°C) de mousses de polyuréthane souple. Un procédé continu à la

température optimale (288°C) dans un réacteur vertical a été élaboré. Il permet d’obtenir un rendement de 60 à

80 % avec des durées de réaction entre 10 et 28 min. Le polyol obtenu peut être réutilisé dans une nouvelle

formulation de mousse souple.

49

brevet WO9626236, 30 Août 1996, priorité FR2731002 50

Institute for proscpective technological studies

Février 2014



Figure 32 : Graphe d’évaluation de l'hydrolyse


La technologie de l’hydrolyse n’est pas complètement technologiquement mature. Les procédés d’hydrolyse

n’ont été développés que jusqu’au stade d’installations pilotes. Cette technologie n’est pas utilisée actuellement

à l’échelle industrielle à cause de la difficulté de mise en œuvre.

Dans le cas de l’hydroglycolyse, la partie aromatique du polymère est transformée en amine et en un mélange

d’urées qui ne peuvent être directement utilisés, ce qui complique d’autant plus la mise en œuvre de ce

procédé. Pour cette raison, ce procédé n’est pas très répandu.


Le procédé d’hydrolyse crée un mélange d’amines, d’urées et de polyols dont la séparation nécessite des coûts

de procédé trop élevés par rapport aux recyclages mécaniques. Les déchets à recycler doivent être purifiés

avant l’étape d’hydrolyse. Il existe donc des coûts supplémentaires à ajouter au coût de la réaction d’hydrolyse

en elle-même. Les coûts de développement et d’exploitation de cette technologie sont très élevés, la rendant

économiquement non viable si l’opération est à petite échelle.

Le coût de production de polyols recyclés par hydrolyse est estimé à 0,80 €/kg 51

, soit égal au prix de vente des

polyols. En ajoutant le coût de la collecte et le coût de la purification, le coût complet des polyols recyclés est

actuellement nettement supérieur à celui des polyols vierges. Cette technologie n’est donc pas viable

économiquement si elle se place sur le même marché que les polyols vierges. Le recycleur devrait en effet

vendre à perte.


Tous les types de mousses peuvent être recyclés par cette technologie. Cependant, un nombre assez

conséquent de composés ne doivent pas se retrouver dans les mousses, ce qui réduit considérablement le

gisement de qualité nécessaire. Des produits indésirables sont alors obtenus, spécialement des diamines

51

Estimation Ilium sur la base des matières premières et des investissements principaux, le coût de production est estimé hors frais généraux et de structure

0

1

2



Gisements

Débouchés

Février 2014


aromatiques primaires qui sont non seulement des substances cancérogènes mais qui affectent également la

qualité du recyclage en augmentant la viscosité des polyols. L’eau est contenue à hauteur de 5 % pour les

mousses souples et de 0,5 % pour les mousses rigides en fin de vie. D’autre part, la présence d’une gamme

d’additifs et d’ignifuges rend ce procédé inapproprié au recyclage des produits en fin de vie.

Ainsi, seuls les déchets issus des chutes de production de mousses souples et rigides sont adaptés à ce type

de recyclage. Pour la France ce gisement de qualité nécessaire est de l’ordre de 12 kt pour les mousses.


Les débouchés sont intéressants car l’hydrolyse permet de produire des polyols d’excellente qualité pour être

utilisés dans les sièges ou les canapés en tant que mousse souple. Lorsque les polyols produits sont mélangés

à 5 % (jusqu’à un maximum de 20 %) avec de la matière vierge, une nouvelle mousse de polyuréthane souple

de très bonne qualité est obtenue.

Les polyols peuvent également être utilisés comme combustibles et les produits intermédiaires comme matière

première pour la production de polyuréthane.


L’hydrolyse est encore immature particulièrement d’un point de vue économique mais présente des cependant

des débouchés possibles. Même si les débouchés de l’hydrolyse sont intéressants, l’industrie ne mise plus sur

cette technologie contraignante à mettre en place et dont le gisement est limité pour des raisons de

contamination par des impuretés dans les déchets en fin de vie. Par conséquent, l’hydrolyse ne semble pas être

une technologie porteuse pour le recyclage du polyuréthane.

Février 2014


8.3.3 L’aminolyse


Les mousses de polyuréthane souples sont converties par aminolyse en polyols souples et rigides. Les déchets

de polyuréthane sont dissous (jusqu'à 1 m3 de mousse dans une solution de 1 litre) dans une solution KOH /

alcanolamine à 120°C. Les trois principaux produits de la première étape sont des polyols, des amines

aromatiques et des carbamates. Dans la seconde étape, de l’oxyde d'éthylène ou de l'oxyde de propène est

utilisé pour convertir les amines. Les polyols sont ensuite séparés. Les polyols obtenus peuvent être utilisés

dans la reformulation de nouveaux polyuréthanes par polymérisation avec l’isocyanate correspondant, et sont

adaptés à la fabrication de mousses rigides.

8.3.3.2 Projets

L’université de Padua52

a réalisé une étude sur l’aminolyse. Du toluène diamine est ajouté à une solution

d’éthylène glycol issu d’un composé d’uréthane. Le mélange équimolaire est mélangé à 190°C et dépolymérisé.

Cette méthode est cependant restée au stade de laboratoire.

Un procédé intéressant d’aminolyse basé sur la réaction du polyuréthane avec l’ammoniac sous conditions

supercritiques a été développé (Figure 33)53

. Cela favorise à la fois les réactions de dégradation et la séparation

des polyols produits. Deux polyuréthanes différents ont été utilisés en tant que matériaux de départ : un

élastomère solide contenant un polythertriol trifonctionnel et une mousse souple dans lequel le diol a été

remplacé par de l’eau. La réaction d’aminolyse a lieu à 139°C et à 140 atm pendant 120 min, avec un ratio en

poids polyuréthane / ammoniac de 1. Sous ses conditions, la conversion du polyuréthane est pratiquement

totale. La réaction d’aminolyse transforme le groupe CO en urée, les groupes esters et les dérivés d’acides

carboxyliques en amides, tandis que les groupes éther et hydroxy sont inertes vis-à-vis de l’ammoniac. Après

réaction, l’urée est séparée par extraction avec de l’eau tandis que le polyol subsiste en tant que résidu dans le

réacteur. Sous des conditions supercritiques, les polyols polyéthers sont séparés du mélange pendant que la

réaction d’aminolyse a lieu. Les diamines et les diols peuvent être séparés par distillation ou précipitation. La

phosgénation de l’amine permet d’obtenir le diisocyanate correspondant qui, réunit avec le polyol et le diol, peut

être utilisé dans la synthèse de polyuréthane recyclé.

Figure 33: Procédé d’aminolyse du polyuréthane par traitement avec de l’ammoniac sous conditions supercritiques

52

Institute for prospective technological studies 53

Feedstock Recycling of Plastic Wastes, José Aguado, David P. Serrano

Février 2014



Figure 34 : Graphe d’évaluation de l'aminolyse


Cette technologie n’a pas dépassé le stade de la recherche. Les industriels ne l’utilisent pas car elle n’est pas

assez technologiquement mature.


Le coût de production de l’aminolyse est estimé à 0,90 €/kg, soit 0,10 €/kg au-dessus du prix de vente actuel

des polyols vierges54

. Ce qui rend sa commercialisation compliquée si le polyol recyclé se place sur le même

marché que le polyol vierge.

L’aminolyse n’est pour le moment absolument pas mature économiquement. Elle est en effet peu rentable et,

n’étant développée que jusqu’au stade de la recherche en laboratoire, les industriels devraient réaliser

d’importants investissements pour pouvoir la développer.


Les déchets de polyuréthane convenant bien à cette technologie sont principalement des mousses souples, ce

qui représente un gisement conséquent. Néanmoins, l’aminolyse ne s’applique que sur des mousses sans

impuretés ni additifs.

Le gisement pouvant être traité par cette technique se cantonne donc aux mousses souples dites nobles, c’est-

à-dire uniquement les chutes de production ou les chutes de pose, soit 12 kt de gisement adapté en France.


Le polyol obtenu peut être utilisé pour produire de nouvelles mousses de polyuréthane qui peuvent se

substituer aux mousses produites à partir de polyols vierges car elles ont les mêmes propriétés.

54

Estimation Ilium sur la base des matières premières et des investissements principaux, le coût de production est estimé hors frais généraux et de structure

0

1

2



Gisements

Débouchés

Février 2014


Théoriquement, l’aminolyse permet de produire des polyols pouvant servir à la production de mousses

polyuréthane souple et rigide. Mais en pratique, les polyols obtenus sont particulièrement bien adaptés pour la

production de mousses de polyuréthane souples uniquement.


Même si les débouchés de l’aminolyse sont intéressants, cette technologie n’est pas sortie du stade de

laboratoire. Le développement de la filière de recyclage du polyuréthane par aminolyse nécessiterait donc un

investissement important. Par conséquent, à court et moyen terme, l’aminolyse ne semble pas être une

technologie adaptée au recyclage du polyuréthane. Les recherches n’ont pas besoin d’être incitées compte tenu

des autres techniques ayant déjà démontré la viabilité technologique et économique.

8.3.4 Combinaison de technologies de recyclage chimique

Des procédés associant plusieurs technologies de recyclage ont été développés. Le plus connu est celui mis en

place par RAMPH Ecosystems55

. Cette société a construit à Pirmasens dans la Rhénanie-Palatinat une

installation visant la valorisation matière des déchets de polyuréthane semi-rigides et flexibles. Les déchets de

polyuréthane sous forme de mousses souples ou rigides et d’élastomères compacts (y compris revêtements)

peuvent être traités. Cette technique de valorisation matière des mousses polyuréthane semi-rigides et flexibles

a été développée par RAMPH en coopération avec l’institut FH de Aalen56

sur la base de trois approches

combinées57

: procédé chimique de glycolyse partielle, de polyolyse et d’acidolyse, appliquées pour la

première fois à l'échelle industrielle.

Figure 35 : Procédé utilisé par RAMPH Ecosystems

Les déchets sont fragmentés à des dimensions d'environ 5 cm et mis dans un réacteur sous pression

atmosphérique. Selon le type de déchets, des polyols, glycols ou acides carboxyliques, ainsi que des

catalyseurs et agents d’élimination d’amine sont ajoutés. Sous agitation continue, à des températures d'environ

200°C, une division des chaînes uréthannes a lieu. A l’issue de la réaction (durée environ 7 heures), le mélange

liquide issu des polyols ajoutés et des chaînes uréthannes de faible poids moléculaire est filtré. Les résidus se

55

Rampf Ecosystems GmbH & Co. KG, Im Wiesel 4, 66954 Pirmasens, Allemagne 56

http://www.wiw.fh-aalen.de/wiw-umfeld/umwelt/chemie.htm 57

Brevet DE19512778

Février 2014


composent exclusivement de substances étrangères qui pourront être éliminées par combustion sans

dommages. Les additifs habituels (antioxydants, stabilisants, stabilisateurs de moussage etc..) sont alors

ajoutés. Le recyclat polyol constitue le produit fini qui peut être utilisé seul ou en mélange avec des polyols

vierges en vue de fabriquer de nouveaux polyuréthanes. Etant donné que les polyuréthanes sont partiellement

décomposés en utilisant des composants de base de polyols, les anciennes propriétés du produit sont

préservées. Le produit obtenu a un nom de marque chez RAMPH, et il est désigné sous l’appellation

RECYPOL®. La mise en œuvre réussie du procédé novateur a montré qu’environ 97-99% des déchets

polyuréthane peuvent être recyclés par ce procédé.

Depuis avril 2012, RAMPH à Pirmasens, Metzeler Schaum à Memmingen, et Keil Anlagenbau à Hunteburg ont

travaillé en étroite collaboration avec Fraunhofer ICT à Pfinztal pour mettre en place une usine de haute

technologie qui offre une capacité de production d'environ 3,5 kt / an.

La technologie est non seulement appropriée pour des déchets spécifiques simples comme un polyuréthane ou

un mélange de polyuréthane mais fondamentalement adaptés à tous déchets de polyuréthane. Toutes les

nouvelles technologies ont été développées par une structure spécifique RAMPH Ecosystems et sont

transférables à d’autres branches d'activité comme le polyethyleneterephthalate (PET), le polycarbonate (PC),

le polyamide (PA, nylon) ou le polyester.

Les principaux avantages de ce projet novateur sont :

- La préservation des caractéristiques des polyols du polyuréthane de départ ;

- La facilité d'intégration dans le cycle de production ;

- L’ajout de la matière recyclée dans la formulation du nouveau produit sans diminution de la qualité ;

- Les réductions de coûts par rapport au polyol vierge.

Comme les autres procédés de recyclage chimique, cette technologie est plutôt adaptée aux chutes de

production et la validité économique sur des déchets post-consommation doit encore être démontrée.

Février 2014


8.3.5 Les procédés de valorisation thermochimiques


Les procédés thermochimiques sont plutôt des procédés de valorisation du polyuréthane que de recyclage au

sens strict. Ces technologies peuvent contribuer à valoriser une partie du gisement de polyuréthane disponible.

La valorisation thermochimique couvre une gamme de procédés chimiques permettant de décomposer les

matériaux organiques :

- en molécules énergétiques, hydrogène et hydrocarbures,

- en monomères (méthanol, etc.) qui peuvent être réutilisés dans des procédés chimiques ou

pétrochimiques dont l’objectif principal n’est pas la production de polyuréthane. Ces molécules ont une

plus faible valeur ajoutée que les matières premières reconstituées par recyclage chimique.

Les trois technologies principales sont la pyrolyse, la gazéification et l’hydrogénation (Figure 36).

Figure 36: Options de recyclage thermochimique pour les déchets de polyuréthane58

8.3.5.1.1 Pyrolyse

La pyrolyse est une technique consistant à chauffer le polyuréthane en atmosphère inerte. Les molécules se

décomposent alors en hydrocarbures gazeux et liquides. Le produit obtenu peut ensuite être traité par une

gamme de procédés pétrochimiques pour obtenir une variété de produits différents (composés insaturés de

petite taille) qui pourront ensuite être utilisés pour la polymérisation radicalaire.

L’un des freins à l’utilisation de cette technique pour la valorisation des polyuréthanes est la production

d’oxydes d’azote lors de la combustion. Ces composés doivent être éliminés des gaz de combustion afin de ne

pas être émis dans l’atmosphère. La pyrolyse du polyuréthane RIM donne généralement (à une température

supérieure à 450°C) 5 à 25 % en poids de composé solide, 10 à 45 % de liquide et plus de 40 % de gaz. Le

composé liquide est une huile monophasique visqueuse de couleur rouge dont la viscosité augmente avec le

temps. Dans le but d’améliorer la quantité, la qualité et la commercialisation du liquide produit en particulier,

l'utilisation de charbon actif et de polyuréthane solide dans une étape de réaction de pyrolyse secondaire a été

58

Isopa

Février 2014


testée59

. Les premiers objectifs étaient d'atteindre un rendement de carbonisation maximum et d’obtenir un

produit liquide ayant une viscosité minimum. L’utilisation du charbon actif a donné une huile moins visqueuse

qui a ensuite été séparée en une fraction organique et en eau. L’utilisation du polyuréthane solide a donné un

meilleur rendement de carbonisation (jusqu'à 40 % en poids), un peu moins liquide, qui se sépare à nouveau en

huile + eau, et beaucoup moins de gaz. Un réacteur de pyrolyse à deux zones (Figure 37) a été suggéré, avec

du polyuréthane solide comme promoteur pour les réactions secondaires.

Figure 37: Réacteur de pyrolyse à deux zones

BP Chemicals a mis au point un procédé de pyrolyse pouvant être utilisé pour convertir des déchets plastiques

en produits pétrochimiques. Ce procédé a tout d’abord été testé à l'échelle du laboratoire, puis à échelle d’un

pilote continu (ayant une capacité 400 t/an) à Grangemouth au Royaume-Uni.

Ce procédé a un taux de conversion des déchets plastiques en produits pétrochimiques d'environ 80 %.

L’hydrocarbure obtenu est de haute qualité. La performance environnementale globale du procédé a été

évaluée par rapport à celle des options alternatives à la gestion des déchets plastiques. Les résultats

montrent que, concernant la consommation d'énergie en particulier, le processus de BP a une moins

bonne performance que le recyclage mécanique.

Les développements récents semblent aller vers une amélioration de l’efficacité énergétique, ce qui pourrait

modifier les résultats de la comparaison ci-dessus. La performance économique du processus dépend de

nombreux facteurs (taille des usines, stades de préparation, emplacement, etc.). D’après BP Chemicals, ce

procédé nécessite un investissement de 23 à 30 millions d’euros pour une usine ayant une capacité de 25 kt de

plastiques par an, soit 260 €/t, en Europe occidentale. Ces chiffres présentent une incertitude de ±30 % et ne

comprennent pas le coût lié à la collecte et la préparation.

Figure 38 : Organigramme du procédé de pyrolyse développé par BP60

59

Methods for polyurethane and polyurethane composites, recycling and recovery: A review, Khalid Mahmood Zia, Haq Nawaz Bhatti, Ijaz Ahmad Bhatti, 2007 60

Feedstock Recycling and P yrolysis of Waste P lastics: Converting Waste Plastics into Diesel and Other Fuels

Edited by J. Scheirs and W. Kaminsky 2006 John Wiley & Sons, Ltd ISBN: 0-470-02152-7

Février 2014


8.3.5.1.2 Gazéification

De tous les procédés de valorisation thermochimique, celui de la gazéification est l'un des plus intéressants

pour les matériaux en polyuréthane. Cette technique est un processus exothermique. Par un procédé en deux

étapes, un mélange de matières plastiques est chauffé, puis combiné avec de l'air ou de l'oxygène. Ce

processus produit de la chaleur, des cendres ainsi qu’un produit gazeux qui contient de grandes fractions de

gaz combustibles composées de monoxyde de carbone et un d’atome d'hydrogène. Le procédé utilisé a besoin

d'une charge d'alimentation de liquide pouvant être pompé, qui est obtenu par liquéfaction. La gazéification a

lieu sous atmosphère d’oxygène entre 1 200 et 1 500°C, sous une pression de 20 à 80 bar, avec un temps de

séjour de quelques secondes, et permet une conversion de 98 à 99 % en gaz. Le produit gazeux obtenu peut

être utilisé dans une large gamme de procédés de raffinage ainsi que dans la production de méthanol,

d'ammoniac, et oxo-alcools. Plus précisément, le monoxyde de carbone produit peut être utilisé pour

produire des isocyanates pour de nouveaux matériaux en polyuréthane, et l'hydrogène pour produire

d'autres matières premières du polyuréthane telles que le formaldéhyde et le polyéther.

Une étude d’ICI repris par Huntsman (Everberg, Belgique), Texaco et l'Université de Gand (Belgique) de 199661

a montré que les déchets de polyuréthane provenant de réfrigérateurs peuvent être gazéifiés, avec l'avantage

que le chlore (gaz toxique) est lié par l'ammoniac produit, pour former le chlorure d'ammonium.

D’autre part, la gazéification présente des avantages par rapport à l’incinération :

- la gazéification est moins polluante car le procédé se déroule en autoclave, aucun gaz toxique ni

métaux lourds dangereux n’est donc émis dans l'atmosphère. De plus, contrairement à l'incinération où

le soufre résultant de la réaction est converti en gaz SOx nocif, le processus de gazéification génère du

soufre uniquement sous forme de poudre qui peut être facilement collecté et vendu à l'industrie

chimique ;

- les usines de gazéification sont environ 50 % moins chères que les usines d'incinération et ont une

période d'amortissement plus courte. De plus, le besoin en énergie du procédé est considérablement

plus faible.

Des unités de gazéification industrielles, fonctionnant sur une gamme mixte de matières plastiques, sont

actuellement en service dans le monde entier. L’entreprise SVZ62

en Allemagne par exemple dispose d’un

procédé de gazéification à haute température (Figure 39).

Une quantité importante de déchets issus du secteur automobile et de l'électroménager est utilisée pour la

production de méthanol. Cette voie de valorisation chimique présente l’avantage d'accepter des gisements

issus de divers secteurs et différents types de polyuréthane. De plus, elle ne se cantonne pas uniquement à la

valorisation du polyuréthane : les plastiques, le bois ainsi que les boues d’épuration peuvent être gazéifiés.

61

Scheirs, J. “Polymer recycling” John Wiley & Sons, Chichester (1998) chapter 10 62

SVZ Schwarze Pumpe GmbH

Février 2014


Figure 39 : Représentation schématique de la gazéification SVZ63

8.3.5.1.3 Hydrogénation

L'hydrogénation peut être considérée comme un compromis entre la pyrolyse et la gazéification. L'effet de la

chaleur et de la haute pression en hydrogène provoque la décomposition de la chaîne de polymère et permet

d’obtenir des produits gazeux et liquides. Ceux-ci peuvent être utilisés en tant que combustible (en partie utilisé

comme source d'énergie pour le procédé) et en matières premières chimiques.

L'usine de Veba Oel64

à Bottrop en Allemagne, actuellement fermée, a mis en place un procédé

d'hydrogénation capable de traiter 40 kt de déchets plastiques non triés (dont le polyuréthane) par an. Ce

procédé fonctionne à 150-300 bar et 470°C sous atmosphère d'hydrogène, ce qui donne un produit composé

de paraffine (60 %), de naphta (30 %), d’aromatiques (9 %) et d’oléfines (1%)65

. L'installation comprend une

unité de dépolymérisation avant l’étape d'hydrogénation. Dans cette unité, les déchets plastiques sont traités à

350-400ºC. Ces températures permettent de séparer le chlore présent dans certains types de plastique (PVC,

polyuréthanes issus de l’électroménager). Le produit dépolymérisé est lavé afin d'éliminer le chlore sous forme

de HCl. Ensuite, le produit est condensé, et les gaz sont introduits dans le premier réacteur où l'hydrogénation a

lieu à 400-450°C et à des pressions élevées (100 bars). Le résidu issu du procédé d'hydrogénation

(hydrocarbures lourds contaminés par des cendres, des métaux et des sels inertes) est habituellement mélangé

avec du charbon pour la production de coke. Enfin, le gaz obtenu est lavé afin d'éliminer l'H2S et l’ammoniac.66

Des difficultés techniques associées au traitement à haute température des polymères ont été rapportés.

63

Isopa 64

Veba Oel AG, Hafenstraße, 46242 Bottrop, Allemagne 65

Gómez, MR.; Gil, JR (1998). Los plásticos y el tratamiento de sus residuos. Universidad nacional de educación a Distancia. Aula abierta. Madrid. 66

Wenning H.P. (1993): The VEBA OEL Technologies pyrolysis process. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 25, pp. 301-310.

Février 2014


8.3.5.2 Fiche d’évaluation de la valorisation thermochimique du polyuréthane


La gazéification est la technologie la plus avancée des procédés thermochimiques. Plusieurs usines

fonctionnent actuellement à travers le monde et sont capables de valoriser le polyuréthane. On peut citer

notamment l’unité de SVZ en Allemagne qui utilise un procédé à haute température.

La pyrolyse a fait l’objet de plusieurs recherches. Par exemple, une étude menée par Rogaume et al.67

traite

de la pyrolyse de mousses polyuréthane de sièges automobiles. La pyrolyse a aujourd’hui atteint le stade

d’industrialisation avec la construction d’une usine pilote au Royaume-Unis par BP Chemicals permettant

l’exploitation d’une gamme de matières plastiques mixtes issues du secteur automobile.

L’hydrogénation est le procédé thermochimique le moins mature technologiquement. Il a été utilisé dans le

passé pour revaloriser les déchets de plastiques mélangés issus des emballages à l’usine de Veba Oel en

Allemagne. Cette usine est actuellement fermée à cause des difficultés de mise en œuvre technique de ce

procédé à haute température. Mais ce procédé reste toujours à l’essai pour les autres types de déchets.


Plusieurs usines de gazéification sont actuellement en fonctionnement même si elles ne sont pas uniquement

dédiées à la valorisation des polyuréthanes. Le procédé de valorisation par gazéification semble donc

économiquement viable, à condition qu’il serve également au traitement d’autres types de déchets. La

gazéification est avantageuse par rapport à l’incinération d’un point de vue économique. Les

investissements nécessaires à la construction d’une usine de gazéification sont en effet moitié moins élevés et

cette technique est également moins consommatrice en énergie.

Aucune usine de pyrolyse de plusieurs dizaines de kt/an n’a encore vu le jour.

La thermochimie présente certains avantages. Les sous-produits obtenus par ces méthodes peuvent être

réutilisés et donc valorisés par d’autres industries que celle du polyuréthane. De plus, le prix du pétrole en

augmentation va favoriser l’émergence de ce type de réaction.

8.3.5.2.3 Gisements de qualité nécessaire pour la valorisation thermochimique

Tous les types de polyuréthanes (mousse rigide et souple, non-mousse), aussi bien les chutes de production

que les produits en fin de vie, peuvent être valorisés par voie thermochimique.

8.3.5.2.4 Débouchés de la valorisation thermochimique

Dans le cas de la gazéification, les débouchés sont intéressants dans la mesure où les produits obtenus

peuvent être utilisés dans une large gamme de procédés de raffinage ainsi que dans la production de méthanol,

d'ammoniac, d’oxo-alcools, d’isocyanates pour de nouveaux matériaux en polyuréthane, et d'autres matières

premières du polyuréthane comme le formaldéhyde et le polyéther.

La pyrolyse et l’hydrolyse offrent moins de débouchés potentiels. Les produits obtenus peuvent être utilisés

comme hydrocarbures mais également en matière première pour la polymérisation radicalaire.

67

Y. Rogaume, F. Jabouille, M. Auzanneau, J.C. Goudeau, in: Proceedings of the Fifth International Conference on Technologies and combustion for a clean environment, vol. 1, Lisbon, Portugal, 1999, pp. 345–351.

Février 2014



La valorisation thermochimique du polyuréthane regroupe différentes méthodes plus ou moins avancées. La

gazéification est la plus mature, la pyrolyse présente des perspectives d’évolution intéressantes et l’hydrolyse a

démontré des difficultés de mise en œuvre. La valorisation thermochimique est plus avantageuse que

l’incinération d’un point de vue économique et environnemental.

La valorisation par procédés thermochimiques est une option de valorisation pour les déchets de polyuréthanes

mélangés avec d’autres matériaux et qui ne peuvent être recyclés par voie chimique ou mécanique en raison de

considérations techniques ou économiques.

Février 2014


8.4 Les technologies du recyclage mécanique

8.4.1 L’agglomération


La mousse agglomérée (ou "rebond foam" en anglais) procède de trois étapes : le broyage, le mélange avec un

liant et le moulage.

Figure 40 : Procédé de l'agglomération

La fabrication de flocons de taille du centimètre par broyage est chose aisée. Des techniques matures sont

disponibles à cet effet. Les installations de ce type de recyclage permettent de réduire les chutes de

polyuréthane en flocons de différentes dimensions suivant les applications employées. Les flocons obtenus sont

ensuite triés selon leur granulométrie et mélangés à un liant puis introduits dans des moules cylindriques ou

rectangulaires. La compression plus ou moins importante de ces mélanges permet par variation de densité

d'obtenir des produits spécifiques et l'injection de vapeur permet de fixer chimiquement les flocons. Les blocs

obtenus sont alors transformés en plaques ou rouleaux.

Dans des applications particulières, les contaminants acceptables pour les mousses agglomérées sont les

textiles tissés et non tissés. Les contaminants rigides doivent être préalablement éliminés des mousses car les

équipements de broyage ne sont pas adaptés à ces types de matériaux.

La qualité du polyuréthane ré-aggloméré dépend de plusieurs facteurs tels que les types et qualités des

mousses utilisées au départ, la taille des particules et l'uniformité des morceaux de mousses déchiquetées, la

densité requise du produit final ou encore la qualité du liant.

Les caractéristiques typiques d’une mousse de polyuréthane agglomérée sont décrites dans le tableau suivant :

Propriétés d’une mousse agglomérée

Densité (kg/m3) 60 - 300

Résistance (kPa) 40 - 150

Allongement de rupture (%) 40 - 90

Déflexion à 10 % de compression 4 - 20

- à 25 % 5 - 50

- à 50 % 15 - 150 Tableau 6 : Propriétés d'une mousse agglomérée

68

8.4.1.2 Projets

68

Mobius Technology

PU vierge Broyage Mélange avec

un liant Moulage Pu recyclé

Février 2014


En France, plusieurs projets de recyclage des mousses de polyuréthane ont vu le jour récemment.

« ValorMat » cible les matelas à l’initiative des sociétés Recyc-matelas, Innortex et Weave air. L’objectif de ce

projet est de développer un pilote industriel permettant de produire des matières premières de recyclage à partir

de matériaux type « textile et mousse de polyuréthane », ou des mousses polyuréthane seules, issus du

démantèlement des produits usagés du secteur de la literie. La capacité de ce pilote est de 4,5 kt/an de

matières premières de recyclage, ce qui représente 5 % du gisement annuel national.

Ecoval69

à Flaviac en Ardèche (groupe Cauval Industrie), utilise également ce procédé de d’agglomération sans

colle pour la fabrication de leur matériau « EcoGen » à base de mousses de polyuréthane / polyester

fragmentées. Leur gisement provient des déchetteries ou des distributeurs avec qui Ecoval a mis en place un

partenariat lui permettant de récupérer les matelas usagés gratuitement. Il s’agit donc principalement de

produits en fin de vie qui doivent subir une étape de désinfection permettant de détruire les bactéries et les

acariens. Les matelas sont ensuite démantelés pour pouvoir séparer les ressorts de la mousse et du textile. La

mousse de polyuréthane est alors récupérée pour être recyclée par le procédé d’agglomération. Le matériau

« EcoGen » obtenu est ensuite découpé aux dimensions souhaitées. Sa densité et ses caractéristiques

mécaniques sont intéressantes pour le secteur de l’ameublement et de la literie. Il sert en effet à la fabrication

de matelas 100 % recyclés mais aussi à celle de produits d’ameublement tels que les canapés convertibles.

Ecoval a déposé plusieurs brevets sur ces process de fabrication et a pour perspective de viser d’autres

secteurs comme le bâtiment (mousse d’isolation) ou l’automobile en tant que débouché pour ainsi réaliser un

recyclage en boucle ouverte.

La société Recticel70

est le premier acteur à avoir utilisé cette technologie en France afin de recycler ses chutes

de production. Il continue son activité de fabrication de mousses recyclées sur son unité de Mazeyrat d'allier en

Haute-Loire, premier site français en capacité de production de mousse polyuréthane, où il a investi un peu

moins de un million d’euros avec l'aide de LIFE et de l’ADEME dans une usine de fabrication de mousses

recyclées permettant de fabriquer des blocs rectangulaires et cylindriques, pour une capacité de l’ordre de 12

kt. L’unité de recyclage automatique de chutes de polyuréthane est installée sur l’usine depuis 1996. Elle utilise

la technologie développée par Grenier.

69

Ecoval 70

Recticel France

Février 2014


8.4.1.3 Fiche évaluation

Figure 41 : Graphe d’évaluation de l'agglomération


L’agglomération est un procédé technologiquement mature. En effet, cette technique est actuellement en cours

de développement à l’échelle industrielle en France (Cauval). Il existe différents types d’agglomération

dépendant de la qualité de la mousse à recycler, du débit continu ou discontinu de l’opération et de la mise en

forme de l’article à produire. Les contaminants rigides contenus dans les mousses tels que les armatures de

sièges de voiture, les ressorts des matelas, doivent être préalablement séparés.

Dans le cas du procédé Innortex, l’épaisseur des mousses agglomérées est de 240 mm, ce qui restreint les

domaines d’application des mousses recyclées. La production de mousses plus épaisses fait partie de l’un des

axes de développement d’Innortex. Cet axe de développement correspond à un investissement de 3 millions

d’euros et 2 ou 3 ans de travail de recherche. Enfin, la maîtrise de la dureté du produit recyclé pourrait

permettre d’améliorer la performance du produit aggloméré. Actuellement, l’outillage existant permet de

moduler uniquement la densité de la mousse recyclée.


La technologie d’agglomération est économiquement mature.

L’autre axe de développement consistant à développer une technologie permettant de maitriser la dureté de la

mousse agglomérée nécessiterait au moins 2 ans de travail et un investissement de 2 millions d’euros.

Innortex vend son polyuréthane recyclé à environ 3 €/kg, avec un positionnement de 10 à 20 % moins cher que

le prix d’un polyuréthane vierge de même qualité. L’augmentation du prix du pétrole pourrait entraîner

l’augmentation du prix du polyuréthane vierge. Le polyuréthane recyclé par agglomération présente donc un

réel atout économique.

0

1

2



Gisement

Débouchés

Février 2014


Par ailleurs, le procédé d’agglomération sans colle utilisé par Innortex et Ecoval représente un véritable levier

économique suite à la récente réglementation d’émission des COV71

. Cette technique sans colle permettrait

donc de fabriquer des mousses polyuréthanes à faible émission en COV pouvant constituer un réel atout

compétitif. Les matériaux en polyuréthanes recyclés contenant des colles (moulage par compression avec un

liant, voir paragraphe 8.4.3) risquent quant à eux de voir leur vente diminuer.


Toutes les mousses de polyuréthane peuvent théoriquement être recyclées, soit de l’ordre de 200 kt.

Actuellement, en France, seules les mousses souples issues de produits en fin de vie provenant du secteur de

l’ameublement et de la literie (Innortex et Ecoval) ainsi que les mousses issues des chutes de production

(Recticel) sont recyclées par cette technique.


La relative grande densité de la mousse polyuréthane obtenue, son excellente résistance ainsi que sa capacité

à amortir les vibrations, rendent cette technologie apte à de nombreuses applications telles que :

- des applications actuelles du polyuréthane comme les matelas contenant du polyuréthane recyclé ;

- des applications spécifiques au polyuréthane ainsi recyclé comme les revêtements de sol, les tapis de

sport, les tapis d'amortissement anti-vibration, les emballages et les moquettes. La mousse recyclée est

souvent revendue aux Etats-Unis, grand consommateur de moquettes. Cependant, la filière de

l’exportation vers les Etats-Unis n’est pas stable, ce qui constitue un levier pour l’émergence d’une

filière française.

Des améliorations techniques permettraient d’améliorer le produit issu du recyclage pour augmenter le nombre

de débouchés.


La technologie de l’agglomération est mature économiquement et technologiquement. Elle permet de recycler

les polyuréthanes issus du secteur de l’ameublement et de la literie en matelas contenant du polyuréthane

recyclé, des revêtements de sol, tapis et moquettes. Elle reste à optimiser afin d’améliorer la qualité du produit

issu du recyclage et ainsi augmenter le nombre de débouchés. Au vu du nombre de projets qui ont été créés au

cours de ces dix dernières années, il est très probable que la filière de recyclage par la technologie

d’agglomération devienne l’une des voies de recyclage privilégiée du polyuréthane en France.

71

COV : Composé Organique Volatile. Ce sont des polluants précurseurs de l’ozone, et certains d’entre eux sont considérés comme cancérogènes pour l’homme. Depuis le 1

er Janvier 2012, les nouveaux produits de

construction et de décoration mis sur le marché doivent être munis d’une étiquette indiquant de manière simple et lisible le niveau d’émission du produit en COV.

Février 2014


8.4.2 Le broyage et pulvérisation


Parfois appelé poudrage, le recyclage par broyage et pulvérisation récupère les déchets de coupes industrielles

ou les pièces en post-consommation et les broie pour produire une poudre fine. La poudre alors obtenue est

mélangée avec des matériaux vierges pour créer de la mousse de polyuréthane ou des pièces denses moulées

par injection. Le procédé suit trois étapes : le broyage, le mélange avec des polyols et la réaction chimique.

Figure 42 : Procédé de broyage et pulvérisation

Au début des années 1990 le broyage par fraisage à deux rouleaux a permis de donner de bons résultats pour

la mousse polyuréthane souple. Pour les mousses de polyuréthane rigides, les broyeurs à boulets peuvent

produire des tailles de particules jusqu’à 85 µm. Aujourd’hui, il est techniquement possible de produire des

mousses polyuréthane en poudre de 50 pm. Cette poudre peut être utilisée comme charge dans une nouvelle

mousse polyuréthane ou mélangée à un polyol à une concentration de 20 %. Cela maintient la viscosité du

mélange poudre/polyol à 20 Pa.s, limite à laquelle le mélange poudre/polyol change d’état.

Cette technique est particulièrement bien adaptée au polyuréthane par rapport à d'autres matériaux de

remplissage car la poudre de polyuréthane utilisée a une densité similaire à la nouvelle mousse qui est

produite.

8.4.2.2 Projets

Depuis 1997, Mobius Technology72

commercialise un procédé de recyclage du polyuréthane par

broyage/pulvérisation (Figure 43). Cela peut être fait sans aucune augmentation de la densité de la mousse.

Figure 43: Procédé de recyclage utilisé par Mobius Technology

Mobius fournit l'équipement et les processus nécessaires pour mettre à la disposition des fabricants de mousse

un système clé en main pour le recyclage des déchets de production sur site. L'installation utilise un broyeur à

72

Mobius développe des technologies de recyclage mousse polyuréthane (Suisse et USA)


des polyols Réaction chimique

Pu recyclé

Février 2014


deux cylindres non cryogénique (Figure 44). Les pièces de mousse sont d'abord broyées à une taille d'environ

10 mm, puis introduites dans une installation de broyage qui réduit la mousse de polyuréthane en poudre avec

une taille moyenne de 50 µm. Le polyuréthane en poudre est ensuite mélangé avec des polyols et utilisé pour la

fabrication de nouvelles mousses. Cette technologie permet de moduler la viscosité du mélange poudre/polyol.

Plus la poudre de polyuréthane est fine, plus la viscosité du mélange polyol/poudre est faible. Des installations

avec des sorties continues de 100 kg/h à 1 000 kg/h sont disponibles.

Le procédé peut être employé pour traiter des mousses contenant des contaminants de production tels que des

polyoléfines, du papier, des peaux de mousse. Les contaminants tels que le bois, le métal, ou le cuir, sont

retirés avant le broyage.

Figure 44: Installation développée par Mobius Technology

Mobius, en collaboration avec DOW, a mis en place une unité pilote de 40 kg/h dans le centre de

développement technique DOW Europe à Meyrin près de Genève. Cette unité quasiment industrielle fait la

preuve de la faisabilité industrielle et la fiabilité du procédé. Recticel a signé un accord avec Mobius pour mettre

en place la technologie dans leurs usines en Europe.

D’autres projets utilisant cette technologie n’ont pas pu arriver à terme. La société SALYP (Belgique) qui avait

signé un accord de licence exclusif avec le laboratoire national d’Argonne73

concernant un procédé, de

réutilisation de la partie mousse des résidus de broyage automobile, a fait faillite. Les caractéristiques de ce

gisement sont assez spécifiques, indépendamment du fait que les mousses recyclées sont réalisées avec des

copolymères polyols, styrène acrylonitrile. Les procédés de broyage automobile font que certains contaminants

ne peuvent être retirés facilement, générant des risques de contamination résiduelle pour le produit recyclé. Les

coûts de démontage et de logistique même pour des coussins compressés sont importants. Il faut de plus

s’assurer qu’il n’y a pas de composants métalliques dans le siège. La technologie développée par Mobius s’est

donc avérée coûteuse pour l’automobile à cause de l’extraction et du nettoyage des mousses issues des VHU

nécessaires avant l’étape du broyage.


73

Recovery of Flexible Polyurethane Foam from Shredder Residue, by B.D. Jody and E.J. Daniels, Energy Systems Division, Argonne National Laboratory, 9700 South Cass Avenue, Argonne, Illinois, June 1999, Work sponsored by the U.S. Department of Energy, Assistant Secretary for Energy Efficiency and Renewable Energy, Office of Industrial Technologies.

Février 2014


Figure 45 : Graphe d’évaluation de la technologie de broyage et pulvérisation


La technologie de broyage et pulvérisation a fait l’objet de nombreuses recherches depuis 1999. Mobius

Technology détient actuellement le monopole de la commercialisation de ce procédé. En signant des accords

avec des grands groupes, Mobius a permis à cette technologie d’atteindre le stade d’industrialisation aux Etats-

Unis et en Europe (DOW, Recticel), démontrant ainsi la validité de la technologie dans des conditions

industrielles.


La technologie de recyclage des chutes de production par broyage et pulvérisation appliquée directement sur la

chaîne de production permet de réaliser des économies de coûts de l'ordre de 2 % avec un taux de recyclage

de 7 à 10 % en poids. L’intérêt de cette technique est qu’elle peut permettre d’obtenir un gain en rendement si

la poudre est réinjectée directement dans la chaîne de production.

D’après Faurecia, le système de recyclage par un broyage des mousses polyuréthanes n’est pas

économiquement rentable pour les poudres ayant une taille inférieure à 100-125 µm.

POFI74

(Luxembourg), spécialiste des machines d'injection polyuréthane haute pression, estime qu’il devrait

investir 250 000 € et un an de développement dans cette technologie pour pouvoir l’appliquer sur sa chaîne de

production.

Le coût de traitement de la mousse de polyuréthane par la technologie développée par Mobius est d'environ

0,13 €/kg de polyuréthane recyclé. Il faut ajouter à ce coût le coût lié à la collecte et le coût de la purification

pour les déchets post-consommation. Le coût de production total reste tout de même inférieur au prix du

polyuréthane vierge.

8.4.2.3.3 Gisement de qualité nécessaire

Le gisement de qualité nécessaire correspond aux chutes de production de 12 kt en France, qui correspondent

à des chutes de mousses polyuréthanes souples.

74

POFI

0

1

2



Gisement

Débouchés

Février 2014


Selon POFI, le marché de la technologie de broyage et pulvérisation directement sur le site de

production pourrait potentiellement concerner 600 usines de polyuréthane dans le monde.

La majorité est recyclée par découpe de flocons et agglomération par collage pour refaire des blocs. Le

débouché le plus simple serait de faire du recyclage matière court, c'est-à-dire de réintroduire ces déchets

propres au niveau de la production.

D’après Faurecia, le gisement collectable dans le secteur de l’automobile est de 0,3 à 0,4 kt/an de mousse

polyuréthane de densité comprise entre 20 kg/m3 et 90 kg/m

3.

Techniquement, toutes les mousses (rigides et souples) sont broyables et pulvérisables. Cependant, cette

technologie est actuellement utilisée principalement de façon industrielle pour les chutes de polyuréthane sur la

chaîne de production et non sur les produits en fin de vie à cause de la phase de décontamination dont le coût

est plus élevé que pour l’agglomération. En effet, le broyage de l’agglomération est centimétrique, alors que le

broyage de la pulvérisation est micrométrique.


Lorsque le procédé est appliqué directement sur la chaîne de production de mousses rigides ou souples, le

polyuréthane recyclé est réinjecté sur la chaîne pour produire le même type de mousse.

Dans le cas des déchets post-production, la viscosité du mélange polyol/poudre est un facteur qui limite la

quantité de mousse polyuréthane pouvant être recyclée par cette technologie. La limite de réincorporation est

de 15 % pour la mousse issue de polyols MDI et de 25 % pour la mousse TDI. Dans le secteur de l’automobile,

les polyuréthanes RIM recyclés peuvent être utilisés jusqu'à 10 % en poids pour des applications telles que des

volants, des conduits d’aération ou des tapis de sol.


La technologie de broyage et pulvérisation permet de réinjecter la poudre recyclée directement sur les sites de

production, ce qui permet d’éviter les problématiques économiques et de logistique liées au transport et à la

collecte. Systématiser les modules de broyage et pulvérisation sur les chaines de production de mousse souple

et rigide peut être un moyen rapide pour favoriser le recyclage du polyuréthane.

Théoriquement applicable à toutes les mousses, la technologie de broyage et pulvérisation n’est pas encore

assez développée pour permettre le recyclage des mousses en fin de vie. La viscosité du matériau recyclé

limite en effet les débouchés intéressants.

Février 2014


8.4.3 Le moulage par compression avec un liant


Ce processus de recyclage broie des pièces en polyuréthane RIM (moulé par injection réactive) et en

polyuréthane RIM renforcé par de fines particules. La poudre est moulée à pression et température

suffisamment élevées (180°C, 350 bar) ce qui génère les forces de cisaillement nécessaires afin de souder les

particules entre elles sans utiliser de liant supplémentaire. Le procédé suit deux étapes : le broyage et la

compression.

Figure 46 : Procédé du moulage par compression avec un liant

8.4.3.2 Projets

Dans l'industrie automobile en particulier, des résultats encourageants ont été obtenus avec la technologie de

moulage par compression. Les initiatives se sont concentrées sur deux secteurs : celui des déchets de

production provenant des découpes de pièces en polyuréthane et celui des polyuréthanes extraits sous toutes

formes des Véhicules Hors d’Usage (VHU).

Le procédé a été employé commercialement par BMW en Europe et par Chrysler aux Etats-Unis. Des pièces en

polyuréthane RIM et en polyuréthanes RIM renforcés ont été broyées afin de produire un matériau qui peut être

utilisé pour des applications non critiques au niveau de la qualité optique de surface. Les capots de protection

sur pièces du compartiment moteur pour des applications automobile (Pebra, Allemagne) en sont un bon

exemple.

Des applications dans le domaine de l’automobile, telles que les tablettes arrière, utilisent ces technologies de

production à partir de chutes de production provenant de pavillons. Il en va de même pour le cache roue de

secours, toujours dans le domaine automobile, produit par la société Greiner en Allemagne. Au Japon, les

gardes boue pour Toyota ont également été produits de cette manière, approchant les quantités annuelles de

120 tonnes de matériau recyclé.

En Allemagne, le moulage par compression avec un liant de granulés de polyuréthane RIM a débouché sur des

applications dans le domaine des systèmes de chauffage par le sol. Les panneaux de forme spécifique

permettent de fixer les tuyaux de chauffage. Ce système, mis sur le marché par la société Stramax Zürich

depuis une dizaine d’années, combine les fonctions de positionnement, d’isolation thermique et phonique et de

la capacité à supporter une charge.

Les panneaux de porte et les panneaux de tableau de bord peuvent être produits en utilisant environ 6 % de

polyuréthane RIM recyclé et 15 % de fibres de verre. Le polyuréthane recyclé peut aussi être utilisé comme

noyau (30 % de la masse) encadré par des renforts de fibre de verre et recouvert de résine de polyuréthane

PU vierge Broyage Compression Pu recyclé

Février 2014


vierge (figure 1). Ce procédé permet d’obtenir des produits avec une rigidité accrue pour une utilisation dans

les pièces automobiles.

Figure 47: Recyclage de fragments de polyuréthane comme noyau

Les produits recyclés peuvent être composés jusqu'à 100 % de matière recyclée. Les propriétés des matériaux

recyclés peuvent également être supérieures à celles des matériaux vierges. On peut en effet obtenir des

produits avec une rigidité accrue nécessaire dans les pièces automobiles par exemple.

Les résines de polyester dans le procédé de moulage par compression encadrant des polyuréthanes RIM

recyclés offrent une plus grande flexibilité. La bonne fluidité des polyuréthanes RIM permet ainsi la production

de produits ayant des formes complexes.

Des terrains de sport et des pistes d’athlétisme peuvent être également produits en utilisant du polyuréthane

issu de cette technique de recyclage souvent co-traité avec des copeaux de caoutchouc.

Février 2014



Figure 48 : Graphe d’évaluation du moulage par compression


Le moulage par compression est technologiquement mature dans le cas où le polyuréthane recyclé est utilisé

pour des applications non critiques au niveau de la qualité optique de surface. Cette technique est utilisée

industriellement par BMW, Chrysler, Greiner, Pebra et Toyota.


Cette technique est économiquement mature pour des gisements et des débouchés bien spécifiques. Le

recyclage du polyuréthane RIM semble économiquement viable puisqu’il est employé commercialement par des

acteurs du secteur automobile.

Selon Faurecia, le principal frein à l’utilisation de cette technique est le coût très élevé de l’outillage. Le coût lié

au matériel représente en effet 65 % du coût de production qui est estimé à 0,76 €/kg75

.


Cette méthode constitue une des voies possibles de réutilisation pour les polyuréthanes moulés par injection

réactive (RIM) issus des déchets de production et des véhicules hors d’usage.

Cependant, les pièces en RIM peintes posent des problèmes techniques à cause de la présence d’impuretés.

La phase de décontamination (ou nettoyage) étant très chère, c’est pourquoi les industriels utilisant cette

technique pour le recyclage des pièces issues des véhicules hors d’usage sont peu nombreux.

Le gisement n’est donc pas très important (moins de 1 kt/an) puisqu’il concerne uniquement les pièces RIM

non polluées.

75

Estimation Ilium

0

1

2



Gisement

Débouchés

Février 2014



Le principal débouché est le secteur de l’automobile avec des applications telles que des capots de protection

(Pebra), des caches roue de secours (Grenier), des gardes boue (Toyota), des panneaux de porte et des

panneaux de tableau de bord.

Le secteur du sport est également un débouché potentiel. Le polyuréthane recyclé peut en effet servir à la

fabrication de terrains de sport et de pistes d’athlétisme.

Les volumes de ces débouchés restent limités à quelques kt/an en Europe.


Le moulage par compression est mature technologiquement. La faible taille des gisements concernés et des

débouchés rend ce recyclage intéressant sur des marchés de niche, notamment pour des applications

spécifiques de l’automobile, mais aussi directement sur les sites de production. Le polyuréthane recyclé

présente un potentiel d’incorporation élevé. Ainsi, la construction d’une usine pilote de recyclage de

polyuréthane RIM pourrait être soutenue.

Février 2014


8.4.4 La pression adhésive ou collage de particules


La pression adhésive est un procédé dans lequel les pièces de polyuréthane utilisées sont découpées en

granulés et mélangées avec un liant puissant (une colle) puis mis sous forme de planches ou de corps moulés

à la chaleur et sous pression. Le procédé suit trois étapes : le broyage, le mélange avec un liant et la mise en

forme.

Figure 49 : Procédé de pression adhésive

Une variété de procédés de recyclage sur mesure existe. Par exemple, les mousses rigides peuvent être

recollées puis mises en forme à 100-200°C et à 30-200 bars en mélangeant des particules de l’ordre du

centimètre avec du MDI.

Cette technologie de pression adhésive permet d’utiliser une forte proportion de déchets dans le produit

recyclé : de 30 à 70 % en poids.

Ce type de recyclage peut être appliqué à la mousse souple ou rigide. L’élément clé de la technologie de

pression adhésive est un liant puissant, le polymère diisocyanate de diphénylméthane (PMDI), l'une des

principales matières premières du polyuréthane, appliqué à hauteur de 10 % en poids.

8.4.4.2 Projets

La société Platec Plattentechnik GmbH76

, à Elsterwerda en Allemagne utilise un procédé de recyclage par

pression adhésive pour produire des panneaux en mousse polyuréthane rigide de haute valeur ajoutée à

destination du secteur de la construction (Aquapur®, Phonoterm®), Le polyuréthane recyclé est livré par des

partenaires industriels sous forme de briquettes ou de granulats. Les pièces étrangères sont séparées de la

mousse de polyuréthane. Le matériau est finement broyé puis compacté avec de la colle Elastocoat®. Sous

l’application de la chaleur et de la pression, le matériau est comprimé en feuilles d’épaisseur variable qui sont

ensuite découpées et sciées selon la forme voulue. 4 000 à 5 000 m3 de déchets de polyuréthane sont ainsi

recyclés chaque année, soit moins de 0,5 kt/an.

Keel Produktions AG77

en Suisse produit des dalles de sol pour toitures plates à partir de caoutchouc (pneus) et

de polyuréthanes RIM issus du secteur automobile, recyclés par la technique de pression adhésive.

76

Platec Plattentechnik GmbH, Saathainer Str. 266 Elsterwerda, Allemagne 77

Keel Produktions AG, Bühlstr.72, 8583 Sulgen, Suisse


un liant Mise en forme

Pu recyclé

Février 2014



Figure 50 : Graphe d’évaluation de la pression adhésive


La pression adhésive est utilisée pour le recyclage des mousses souples à l’échelle industrielle en Allemagne

(Platec Plattentechnik GmbH) et en Suisse (Keel Produktions AG). Mais elle reste très peu utilisée en Europe.


Le coût de production du polyuréthane recyclé par pression adhésive est estimé à 0,54 €/kg. Même si on ajoute

à ce coût les frais liés à la collecte et à la purification du polyuréthane en fin de vie, il restera inférieur au prix du

polyuréthane vierge.

Cette technologie est donc rentable mais la qualité du produit n’est pas celle du matériau vierge.


Le gisement adapté à cette technologie concerne les pièces de polyuréthane provenant de divers secteurs,

comme les pièces d'automobiles (RIM) et les réfrigérateurs (mousses rigides). Les polyuréthanes issus du

secteur du bâtiment ne peuvent servir de gisement à cause de la présence de produits ignifuges dans ces

mousses. Ces contraintes créent un gisement de qualité nécessaire assez faible.


Au-delà des débouchés précédemment cités, de nouveaux débouchés pourraient être envisagés. En effet, les

matériaux fabriqués à partir de déchets de polyuréthane rigide ont de bonnes propriétés mécaniques et de

résistance à l'humidité. Ainsi, le polyuréthane recyclé par la technologie de pression adhésive est

particulièrement bien adapté pour les applications suivantes :

- Pour le plancher par exemple dans les gymnases, qui a besoin d'avoir une certaine élasticité.

- Pour les meubles dans les cuisines et dans les bateaux, car ils sont pratiquement insensibles à l'eau.

- L'insonorisation dans la restauration de bâtiments anciens ou l'intérieur des voitures.

0

1

2



Gisement

Débouchés

Février 2014


Pour des applications en ameublement et literie, l’utilisation de colles puissantes n’est pas recommandée au vu

de la volonté de diminuer les COV (Composé Organique Volatile) dans l’air intérieur.


La pression adhésive est une technologie mature. A ce jour, en France, aucune filière de recyclage ne s’articule

autour de cette méthode. La pression adhésive présente tout de même l’avantage d’être bien adaptée à la

fabrication de matériaux ayant d’excellentes propriétés mécaniques et de résistance à l’eau. C’est également

l’une des rares techniques adaptée au recyclage des mousses rigides issues du secteur de l’électroménager.

On pourrait développer un pilote de recyclage du polyuréthane issu de l’électroménager en boucle ouverte par

pression adhésive.

8.5 Adéquation des technologies aux différents gisements

Les secteurs de consommation du polyuréthane peuvent être plus ou moins pertinents pour servir de gisement

avec la qualité nécessaire selon les technologies. Le tableau suivant décrit le niveau d’adaptation d’un secteur

d’application à une technologie de recyclage.

Il y a quatre niveaux d’adaptabilité qui sont :

- Inadapté : l’expérience a montré que la technologie n’est pas capable de recycler les polyuréthanes

issus du secteur d’application correspondante ;

- Envisageable : ce niveau regroupe deux cas. Soit il a été montré à l’échelle du laboratoire ou du pilote

que la technologie peut être utilisée pour recycler les déchets issus du secteur d’application

correspondant. Soit il est théoriquement possible de réaliser ce type de recyclage mais l’expérience n’a

pas encore validé cette théorie ;

- Testé mais abandonné : ce niveau regroupe les technologies utilisant des gisements dont les projets

pilotes ou industriels qui ont été arrêtés ;

- Opérationnel : la technologie a déjà fait ses preuves à l’échelle industrielle pour le recyclage de

polyuréthanes issus du secteur correspondant.

Février 2014


Figure 51 : Gisements de qualité nécessaire et adaptés par technologie de valorisation

9 Les débouchés du polyuréthane recyclé

9.1 Introduction

Le polyuréthane étant une résine thermodurcissable, c’est-à-dire ne pouvant pas être liquéfiée par la chaleur,

son recyclage nécessite de casser sa structure physique (recyclage mécanique) ou sa structure moléculaire

(recyclage chimique). Ces étapes de décompositions altèrent la qualité des produits obtenus et quelle que soit

la technologie de recyclage utilisée, le polyuréthane recyclé à des propriétés de moindres qualités que

le polyuréthane vierge :

- Le recyclage chimique permet d’obtenir des produits réincorporables en début de synthèse dans des

proportions limitées (de l’ordre de 20 %) mais reste trop cher par rapport aux matières premières

actuelles ;

- Le recyclage mécanique permet d’obtenir des matériaux dont les propriétés sont inférieures à celles

des matériaux vierges pour un prix légèrement inférieur (de 10 à 20 %) et nécessitent de développer

des débouchés différents des usages du polyuréthane vierge.

Dans cette partie, on regroupe les débouchés potentiels identifiés :

- Les usages actuels du polyuréthane vierge ;

- Des pistes de nouveaux débouchés au vu de la qualité des produits recyclés.

Légende

Inadapté

Envisageable

Testé mais abandonné

Opérationnel

Type de gisement

Mousse rigide

Mousse souple

Technologies de recyclage :

Glycolyse

Hydrolyse

Aminolyse

Agglomération

Broyage et pulvérisation

Moulage par compression

Pression adhésive

Valorisation thermochimiqueSource : ILIUM

Février 2014


9.2 Pas de débouchés dans la construction, l’électroménager et les chaussures

Isolation thermique des bâtiments

La valeur ajouté d’un polyuréthane vierge ne se retrouve pas dans les propriétés d’un polyuréthane recyclé qui

est moins isolant. Ainsi, on ne peut pas réinjecter du polyuréthane recyclé en lieu et place de polyuréthane

vierge dans l'isolation.

En effet, la performance thermique étant le critère de choix pour le polyuréthane employé, le polyuréthane

recyclé doit avoir les mêmes performances d’isolation que le polyuréthane noble dans le cas d’une réutilisation

pour des applications d’isolation en polyuréthane rigide. Or les technologies de recyclage produisent des

produits de moindre qualité, inadaptés d’un point de vue technico-économique.

Néanmoins, ce polyuréthane « dégradé » pourrait être vendu comme un autre matériau isolant à moins forte

valeur ajouté. Par exemple, on pourrait envisager d’insérer une couche d'isolant polyuréthane recyclé entre

deux maisons mitoyennes. Cette application représente un volume de 1 kt par an78

.

Electroménager

Dans le cas du recyclage en boucle fermé, c’est-à-dire en panneaux d’isolation, le polyuréthane recyclé doit

présenter les mêmes propriétés isolantes que des polyuréthanes vierges, ce qui est n’est pas réalisable. De

plus, l’électroménager n’est pas un débouché prioritaire car la production est négligeable en France.

Chaussure

Au vu des propriétés dégradées du polyuréthane obtenu par recyclage mécanique l’utilisation pour des

semelles de chaussure ne peut pas être considérée comme un débouché au polyuréthane recyclé.

9.3 Débouchés dans l’ameublement et la literie

Le polyuréthane recyclé peut être utilisé pour la literie, les rembourrés ou les sièges.

Ainsi, Dunlopillo commercialise des âmes de matelas en mousse recyclée. Le marché français 2011 des

matelas en mousse de polyuréthane recyclé représente 150 000 matelas ce qui représente 3 kt de

polyuréthane recyclé79

.

Le débouché potentiel pourrait représenter un tiers de la consommation de ce segment soit environ

30 kt.

9.4 Un faible débouché dans les transports

Le secteur des transports présente un fort potentiel mais des débouchés très exigeants techniquement.

L’exigence du secteur de l’automobile fait que les propriétés des pièces doivent répondre à des normes très

strictes qui varient selon les constructeurs. Les performances des polyuréthanes recyclés doivent remplir des

cahiers des charges très précis et spécifiques à chaque constructeur et modèle.

La majorité des mousses souples recyclées peut être réutilisée dans l’appui-têtes des sièges automobiles80

.

Ainsi, on peut chiffrer à 3 kt le volume de polyuréthane souple recyclé utilisable dans les transports.

78

SNAP 79

Dunlopillo 80

Faurecia

Février 2014


Le polyuréthane rigide recyclé peut constituer les couches de protection sous-jacentes d’isolation d’une

automobile81

. D’autres applications telles que les tableaux de bord et les parechocs peuvent être conçus en

polyuréthane recyclé. Le volume correspondant de polyuréthane rigide recyclé utilisable dans les

transports de 12 kt.

Le débouché potentiel de polyuréthane souple et rigide dans les transports est donc d’environ 15 kt.

Le secteur de l’automobile est un secteur d’application extrêmement exigeant en termes de performances. La

plupart des polyuréthanes recyclés ne présentent pas les propriétés nécessaires pour être utilisés dans ce

secteur. Il est difficilement envisageable d’imaginer les transports comme un débouché plus large pour les

polyuréthanes recyclés.

9.5 Débouchés dans les sols pour les mousses de polyuréthane recyclées

Revêtement de terrain de sport

Une application à des polyuréthanes recyclés serait en couverture de terrains de sport. Ce qui représenterait un

potentiel débouché de 0,5 kt de polyuréthane82

Sous tapis de moquette

Les sous tapis de moquette peuvent être un débouché au polyuréthane recyclé. Il faut 0,05 kt de polyuréthane

par million de mètres carrés de sous-tapis. En France, en 2011, le marché de la moquette était de 38 millions

de mètres carrés. Cette application représente 1,9 kt de polyuréthane.

9.6 Débouché comme liant pour les rails des trains

Selon POFI83

, un autre exemple serait d’utiliser des polyols recyclés afin de reformer un élastomère qui servirait

de liant pour les gravats sur les lignes de TGV. En effet, la SNCF a un budget de l’ordre de 500 millions d’euros

de maintenance des rails du TGV. Une part de ces frais est due au replacement des gravats qui sont déplacés

par les vibrations lors du passage du train. Ce type de liant est déjà développé par Bayer en Allemagne avec du

polyuréthane vierge DURFLEX®. Il pourrait être intéressant de développer un système de liant polyuréthane

recyclé en partenariat avec la SNCF. Ainsi, si l’on considère 31 900 km de rail de TGV en France et qu’en

première approximation il faudrait 0,2 m3 de liant par mètre de rail, on estime à plusieurs milliers de kt de liant

polyuréthane utilisable comme débouché à cette application.

9.7 Débouché comme support de tuyaux de chauffage par le sol

En Europe, en particulier en Allemagne, les particules de polyuréthane RIM sont réutilisées dans les tuyaux de

chauffage par le sol dans les bâtiments. Depuis 2010, les fabricants y ont vu un marché potentiel de 40 à 80

kt/an pour l'Europe occidentale. La technique utilisée est décrite dans la section précédente (8.3.1 La glycolyse

p.50). A noter que le gisement des polyuréthanes RIM de quelques kt est trop faible pour correspondre à cette

taille de marché.

9.8 Autres débouchés

81

Biomens 82

Estimation Ilium d’après INSEE et SMC2 83

Entretien POFI

Février 2014


Selon les propriétés que l’on peut attribuer aux polyuréthanes recyclés, de nouveaux débouchés peuvent

émerger.

Ainsi, les matériaux fabriqués à partir de déchets de polyuréthane rigide, recyclés par pression adhésive, ont de

bonnes propriétés mécaniques et de résistance à l'humidité adaptées pour les applications suivantes :

- le plancher par exemple dans les gymnases, qui a besoin d'avoir une certaine élasticité ;

- les meubles dans les cuisines et dans les bateaux, car ils sont pratiquement insensibles à l'eau ;

- l'insonorisation dans la restauration de bâtiments anciens ou l'intérieur des voitures.

On peut aussi citer des granulés absorbants issus du polyuréthane rigide pour l’absorption des huiles en

nettoyage industriel84

.

A titre d’exemple, on pourrait utiliser les propriétés structurelles des produits recyclés pour développer des

receveurs de douche en polyuréthane recyclé.

9.9 Conclusion sur les débouchés envisageables au vu des produits recyclés

obtenus

Les quantités de polyuréthane actuellement réincorporées représentent 3 kt/an dans la literie.

Les débouchés potentiels pourraient représenter de 30 à 80 kt/an, notamment :

- un potentiel à développer dans la literie et dans l’automobile, mais la qualité inférieure des produits

recyclés pour un prix équivalent freine le développement de ce débouché (environ 45 kt/an comme

décrit ci-dessus, soit 10 à 50 kt/an) ;

- moins de 13 kt/an constitués par les chutes de production ;

- dans le développement de nouveaux usages du polyuréthane recyclé qui sont actuellement des

marchés de niche (avec un potentiel estimé de 10 à 50 kt/an au vu du gisement potentiel de 210 kt/an)

Les exemples cités constituent des premières pistes à approfondir. La filière du recyclage du

polyuréthane souffre d’un manque de débouchés. Un travail amont pour imaginer et faire émerger des

marchés est indispensable pour assurer le développement du recyclage du polyuréthane.

Les débouchés envisageables dépendent de la qualité des produits obtenus qui varie selon la technologie de

recyclage utilisée. Le tableau suivant décrit le niveau d’adéquation des débouchés par technologie.

Les quatre niveaux d’adéquation sont :

- Inadapté : l’expérience a montré que la technologie de recyclage n’est pas capable ou n’est pas

destinée à produire des polyuréthanes en vue d’une application dans le débouché correspondant ;

- Envisageable : ce niveau regroupe deux cas. Soit il a été montré à l’échelle du laboratoire ou du pilote

que la technologie peut être utilisée pour recycler les déchets en matériaux pour le débouché

correspondant. Soit il est théoriquement possible de réaliser ce type de recyclage mais l’expérience n’a

pas encore validé cette théorie ;

84

Eco Systèmes fournit une entreprise allemande sur cette niche largement satisfaite avec 5 % du polyuréthane rigide collecté (moins de 0,5 kt/an).

Février 2014


- Testé mais abandonné : ce niveau regroupe les technologies dont les projets pilotes ou industriels qui

ont été arrêtés ;

- Opérationnel : la technologie a déjà fait ses preuves à l’échelle industrielle pour le recyclage ou la

valorisation de polyuréthanes dans ce débouché.

Figure 52 : Adéquation des débouchés à la qualité des produits issus des technologies de valorisation

Légende

Inadapté

Envisageable

Testé mais abandonné

Opérationnel

Technologies de recyclage :

Glycolyse

Hydrolyse

Aminolyse

Agglomération

Broyage et pulvérisation

Moulage par compression

Pression adhésive

Valorisation thermochimiqueSource : ILIUM

Secteurs dupolyuréthane vierge

Secteurs adaptés auxproduits recyclés età développer

Février 2014


10 Bilan du potentiel des technologies de recyclage

Selon un premier axe d’analyse, chaque technologie de recyclage a été évaluée selon son potentiel

économique et technologique. La Figure 53 illustre le positionnement technico-économique de chaque

technologie.

Figure 53 : Maturité économique vs maturité technologique des technologies de recyclage

On distingue ainsi trois groupes de technologies :

- Le groupe « Technologies Stars » regroupe des technologies déjà commercialisées et rentables. Les

deux technologies se basent sur un procédé mécanique : l’agglomération et le broyage et pulvérisation.

L’investissement de départ est moins lourd, ce qui encourage les industriels à opter pour ce type de

technologie. Ces technologies sont les plus adaptées au recyclage du polyuréthane.

- Le groupe « Technologies Incertaines » regroupe les technologies matures technologiquement mais qui

nécessitent une optimisation pour en améliorer la rentabilité économique. Une attention particulière

sera portée à la pression adhésive, au moulage par compression et à la glycolyse qui sont les plus

abouties.

- Pour les technologies du groupe « Technologies à l’Arrêt », la difficulté de mise en œuvre ou les

verrous technologiques n’ont pas permis de dépasser le stade de la recherche pour l’aminolyse.

Concernant l’hydrolyse, le manque de rentabilité a été démontré lors d’essais pilotes. De ce fait, les

développements technologiques ont été interrompus.

Ainsi, les « Technologies Stars » d’agglomération, de broyage et pulvérisation sont actuellement les plus

appropriées au recyclage du polyuréthane. Mais les technologies de pression adhésive, de moulage par

Février 2014


compression et de glycolyse semblent prometteuses et nécessiteraient quelques améliorations afin de devenir

économiquement matures.

Selon un second axe d’analyse, les technologies de recyclage et de valorisation du polyuréthane ont été

évaluées selon les gisements qu’elles sont susceptibles de traiter et leurs débouchés potentiels. La Figure 54

positionne chaque technologie selon ces axes.

Figure 54 : Débouchés vs Gisements des technologies de recyclage et de valorisation du polyuréthane

Février 2014


On distingue ainsi quatre groupes de technologies :

- Les technologies du groupe A (débouchés et gisements importants) : la pression adhésive et

l’agglomération. Elles sont capables recycler des produits en fin de vie et les chutes de production afin

de produire des matériaux ayant des propriétés intéressantes pour plusieurs secteurs d’application.

L’agglomération vise par exemple le marché des sous-tapis de moquette aux Etats-Unis et des matelas

en France, la pression adhésive permet d’obtenir des polyuréthanes ayant d’excellentes propriétés

mécaniques et de résistance à l’humidité.

- Le groupe B (gisement important, faible débouché) regroupe les technologies de valorisation

thermochimiques : la gazéification, l’hydrogénation et la pyrolyse. Le point fort de ces trois

technologies est que tous les types de polyuréthane peuvent être valorisés. Les débouchés sont

cependant moins intéressants que ceux des technologies de recyclage proprement dites notamment

car on obtient principalement des hydrocarbures et non directement des polyuréthanes. Ces

technologies restent tout de même nettement plus avantageuses que l’incinération d’un point de vue

environnemental et financier.

- L’aminolyse fait partie du groupe C (débouché important, faible gisement). Seules les mousses

souples dites nobles peuvent être recyclées.

- Le groupe D (faible gisement, faible débouché) rassemble la glycolyse, le broyage et

pulvérisation, l’hydrolyse et le moulage par compression. Parmi ces technologies, certaines

présentent le potentiel de se placer sur des marchés de niche. La glycolyse et le moulage par

compression sont des techniques particulièrement bien adaptées au recyclage des polyuréthanes RIM

issus du secteur de l’automobile. Les autres technologies conviennent bien au recyclage en boucle

fermée des déchets de chutes de production.

A travers cette analyse, trois points peuvent être mis en évidence :

Deux Technologies Stars sont adaptées et matures (économiquement et techniquement) pour pouvoir

être utilisées actuellement pour le recyclage du polyuréthane :

o L’agglomération convient à la fois aux produits post-consommation et aux chutes de

production ;

o La technique de broyage et pulvérisation peut être mise en place directement sur les sites de

production.

Deux technologies sont prometteuses et mériteraient d’être développées :

o La pression adhésive permet de recycler les produits en fin de vie en matériaux ayant des

propriétés intéressantes (de rigidité et de résistance à l’eau) pour développer de nouveaux

débouchés ;

o La glycolyse est particulièrement bien adaptée au recyclage des RIM (petits volumes à haute

valeur ajoutée).

La gazéification est une substitution intéressante à l’incinération à court terme.

Février 2014


11 Bilan actuel du recyclage de PU (France 2011 : Gisements – Débouchés)

En 2011, le gisement global collectable de polyuréthane en France est estimé à 210 kt, réparti selon le diagramme suivant :

14 kt

93 kt

47 kt

23 kt

11 kt

10 kt

154 kt

44 kt

12 kt

1 kt

Février 2014


En 2011 en France, les débouchés potentiels de polyuréthane sont estimés de 30 à 80 kt/an85

en France, répartis selon le diagramme suivant :

85

10 à 50 kt pour les débouchés ameublement et literie et transports, 13 kt pour les chutes de production, 10 à 50 kt pour les débouchés à explorer

3 kt

Débouchés actuels Débouchés potentiels à développer

8 à 30 kt

3 kt

1 kt

12 kt

8 à 30 kt

40 kt

40 kt

12 Conclusions et recommandations

La filière du recyclage du polyuréthane souffre essentiellement :

1) Pour les débouchés des mousses souples en ameublement et literie, d’une meilleure

accessibilité aux gisements qui est en train de se mettre en place ;

2) D’un manque de débouché important du fait de la qualité moindre des produits recyclés. Un

travail amont pour identifier et faire émerger des débouchés est indispensable pour mettre en

place le recyclage du polyuréthane sur d’autres propriétés que l’isolation thermique : rôle

structurel, isolant acoustique, absorbant.

Figure 55 : Enjeux des débouchés et de l’approvisionnement pour le développement du recyclage du polyuréthane

Mousses flexibles

Mousses rigides

Mousses flexibles 166 kt

Mousses rigides 45 kt

Gisementpotentiel

Marchés du PU

PU viergeTechnologies de recyclage

Produits recyclés

Mousses recyclées

Produits chimiques


Débouchésà développer

Transports


Transports

Construction

Chaussure

Electroménager

Acteurs + Technologies

Enjeux actuels du développement de la filière PU recyclé

essentiellement des niches

Autres débouchés

Collecte à développer pour

les mousses flexibles

Gisement collecté mais très peu de

débouchés pour les mousses rigides

Gisement mobilisé

1)

2)

Bien qu’il existe des technologies capables de recycler le polyuréthane, les débouchés actuels

ne permettent pas d’écouler le gisement annuel (3 kt de débouchés actuels pour un gisement

potentiel de 210 kt). L’absence de débouchés évidents (même produit, même qualité) freine le

développement du recyclage du polyuréthane.

Pour répondre à l’objectif de favoriser la mise en place d’une filière en considérant les débouchés

actuels, on peut émettre des recommandations par secteur d’application et par technologie.

Pour l’ameublement et la literie

Bien que le secteur de l’ameublement et de la literie soit le plus avancé en termes de recyclage du

polyuréthane, il peut être amélioré en termes d’accessibilité et d’incitativité à l’exploitation du

gisement.

L’ADEME a déjà soutenu des actions dans ce secteur d’application. Les problèmes d’hygiénisation et

de séparation des polyuréthanes issus des matelas sont couverts par des projets comme Valormat et

Ecoval. Les membres de ces consortiums travaillent aussi au développement de nouveaux produits et

débouchés. Néanmoins, la filière doit encore se structurer.

Il est recommandé d’accompagner ces acteurs vers un stade industriel et de favoriser l’émergence

d’un réseau national leur permettant de traiter l’ensemble des déchets issus de l’ameublement et des

literies sur le territoire français. Afin d’éviter les problèmes de collecte et les surcoûts de transport, ce

réseau devra être maillé de telle sorte qu’il soit à proximité des gisements disponibles.

Valorisationénergétique,stockage

GisementCollectablemaxConsommation

de PU vierge

Volume des débouchés actuels PU recyclé

Matières premières vierges :Production de PU vierge+ production captive(isocyanates et polyols)+ import/export

Marché de 326 kt

Gisement de 210 kt

Etat 2010 du recyclage du Polyuréthane en FranceLa faiblesse des débouchés et d’accessibilité au gisement contraint un faible recyclage

3 kt de réemploi+ 3 kt de recyclé

320 kt 320 kt

Recommandations

Poursuivre les appels à projets de développement pour accompagner la structuration de

la filière vers un stade industriel.

Accompagner le maillage des territoires

Pour les débouchés, notamment dans le domaine des transports

Pour la technologie d’agglomération

L’agglomération est une technologie mature, utilisée à l’échelle industrielle et une filière de recyclage

est en train de s’organiser. Néanmoins, les performances des mousses de polyuréthane issues de

cette technologie peuvent encore être optimisées pour rivaliser avec les caractéristiques des

polyuréthanes vierges et d’autres gisements peuvent être exploités.

Il faudrait donc généraliser cette technologie aux mousses souples issues des transports et soutenir la

recherche pour améliorer les propriétés des mousses recyclées.

Pour la valorisation par thermochimie

La thermochimie a l’avantage d’être aussi bien adaptée aux mousses en fin de vie qu’aux chutes de

production et à tous les types de polyuréthane. Parmi les trois techniques de la thermochimie, la

gazéification est la technologie la plus avancée. La pyrolyse présente des perspectives d’évolution

intéressantes. L’hydrolyse a démontré des difficultés de mise en œuvre.

Ainsi, la thermochimie est une alternative intéressante à court terme en tant que technique de

substitution à l’incinération. Il est recommandé de se concentrer sur la technologie de gazéification du

polyuréthane.

Recommandations

Financer les industriels souhaitant investir dans le procédé de gazéification.

Recommandations

Financer une étude d’identification d’autres utilisations des produits de recyclage du

polyuréthane pour développer le recyclage en boucle ouverte.

Recommandations

Soutenir la R&D étudiant le recyclage des mousses souples issues des transports par

agglomération.

Accompagner financièrement l’investissement d’unités de recyclage sur chaîne de

production par agglomération.

Recommandations principales

Pour développer une filière du recyclage du polyuréthane il est recommandé de :

- Prioriser le traitement des mousses souples issus des secteurs de

l’ameublement et la literie et des transports. Continuer d’accompagner le

développement d’acteurs qui utilisent ces mousses souples recyclées pour faire des

sièges et des matelas. En effet, il s’agit du couple gisement et technologie

(l’agglomération) qui permet d’assurer le plus de débouchés potentiels.

(Enjeu : 10 à 50 kt, soit une valeur économique moyenne de 30 à 150 M€86

)

- Aider financièrement l’installation d’unités de recyclage (agglomération ou

broyage et pulvérisation) directement sur les chaînes de production des plus

importants producteurs de mousse souple.

(Enjeu : 13 kt sans problème de collecte, soit une valeur économique de 39 M€)

- Identifier les caractéristiques techniques et fonctionnelles des produits issus du

recyclage (propriétés acoustiques, structurelles, absorption des huiles,

résistance à l’humidité), pour intégrer ces matériaux et accompagner leur

développement dans de nouveaux usages (liant pour rail de train, support de tuyaux

de chauffage par le sol, receveurs de douche, etc.)

(Enjeu : 10 à 50 kt, soit une valeur économique moyenne de 30 à 150 M€)

* * * *

86

La valeur économique correspondante est obtenue avec la valeur moyenne de 3€/kg du polyuréthane vierge. Pour les volumes potentiels voire 5.2, 7.3, 8.4.1 et 9.3

Valorisationénergétique,stockage

GisementCollectablemax

Consommation de PU vierge

Volume des débouchés PU recyclé(dans le marché actuel)

Matières premières vierges :Production de PU vierge+ production captive+ import/export

Marché de 326 kt

Gisement de 210 kt

Potentiel 2016 du recyclage du Polyuréthane en FranceLe développement des débouchés diminue l’importation de matières premières et les déchets

30 à 80 kt réutiliséssoit 90 à 240 millions d’euros

280 kt

240 kt

13 Table des figures

Figure 1 : Schéma réactionnel de la synthèse de polyuréthane – .......................................................... 8 Figure 2 : Propriétés d'une variété de polyuréthanes (densité 20-1300 kg/m

3) ...................................... 9

Figure 3 : Segmentation par type de polyuréthane et produits finis correspondants .............................. 9 Figure 4 : Densités en kg/m

3 des mousses souples de polyuréthane selon les applications (échelle

log) ......................................................................................................................................................... 10 Figure 5: Volumes et illustration des acteurs dans la chaîne de valeur du polyuréthane (données

France 2011 en kt) ................................................................................................................................ 11 Figure 6 : Localisation des sites français de production de polyuréthane ............................................ 12 Figure 7: Production de polyuréthane en 2011 par secteur géographique (kt) ..................................... 14 Figure 8 : Production européenne de polyuréthane en Europe (kt) en 2011 ........................................ 15 Figure 9 : Répartition de la consommation française de polyuréthane par type en 2011 ..................... 16 Figure 10 : Evolution du prix des matières premières du polyuréthane en Europe .............................. 17 Figure 11: Evolution du prix du polyuréthane en Europe

15 ................................................................... 17

Figure 12 : Répartition géographique du chiffre d’affaire des divisions polyuréthanes des chimistes

leaders du marché (en milliards d’euros, total de 19 milliards d’euros) ................................................ 18 Figure 13 : Sites de production des chimistes leaders du marché du polyuréthane............................. 19 Figure 14 : Secteurs d'application de la production de polyuréthane en Europe (2011) ...................... 21 Figure 15 : Types de polyuréthane utilisés dans la construction en France (2011) .............................. 22 Figure 16 : Volumes de polyuréthane consommés dans le bâtiment en 2011 (kt) ............................... 22 Figure 17 : Polyuréthane rigide en plaque ou en bloc pour l'isolation ................................................... 22 Figure 18 : Volumes de mousse de polyuréthane projeté en 2010 (kt) ................................................ 23 Figure 19 : Projection de polyuréthane sur un chantier ........................................................................ 23 Figure 20: Volumes de polyuréthanes non-mousses consommés dans le bâtiment en France en 2011

(kt) .......................................................................................................................................................... 24 Figure 21: Volumes 2011 (kt) de polyuréthane produit en France dans l'ameublement ...................... 27 Figure 22: Utilisation typique de polyuréthane dans une automobile.................................................... 28 Figure 23: Volumes de polyuréthane consommés dans l'automobile en 2011 (kt) .............................. 28 Figure 24: Volumes de consommation de polyuréthane dans le secteur de la chaussure en 2011 (kt)

............................................................................................................................................................... 30 Figure 25: Volumes (kt) de mousses collectables issus du mobilier usagé en France en 2011 .......... 33 Figure 26: Volumes des chutes de production par secteur d'application (kt) 2011............................... 36 Figure 27: Compactage de mousses issus des sièges ......................................................................... 41 Figure 28 : Echelle d’évaluation de la maturité technologique .............................................................. 48 Figure 29: Processus Split-Phase Glycolyse (SPG) ............................................................................. 50 Figure 30 : Procédé utilisé par Getzner ............................................................................................. 51 Figure 31 : Graphe d’évaluation de la glycolyse ................................................................................... 54 Figure 32 : Graphe d’évaluation de l'hydrolyse ..................................................................................... 58 Figure 33: Procédé d’aminolyse du polyuréthane par traitement avec de l’ammoniac sous conditions

supercritiques ........................................................................................................................................ 60 Figure 34 : Graphe d’évaluation de l'aminolyse .................................................................................... 61 Figure 35 : Procédé utilisé par RAMPH Ecosystems ............................................................................ 62 Figure 36: Options de recyclage thermochimique pour les déchets de polyuréthane .......................... 64 Figure 37: Réacteur de pyrolyse à deux zones ..................................................................................... 65 Figure 38 : Organigramme du procédé de pyrolyse développé par BP ................................................ 65 Figure 39 : Représentation schématique de la gazéification SVZ ........................................................ 67 Figure 40 : Procédé de l'agglomération ................................................................................................. 70

Figure 41 : Graphe d’évaluation de l'agglomération .............................................................................. 72 Figure 42 : Procédé de broyage et pulvérisation ................................................................................... 74 Figure 43: Procédé de recyclage utilisé par Mobius Technology .......................................................... 74 Figure 44: Installation développée par Mobius Technology .................................................................. 75 Figure 45 : Graphe d’évaluation de la technologie de broyage et pulvérisation ................................... 76 Figure 46 : Procédé du moulage par compression avec un liant .......................................................... 78 Figure 47: Recyclage de fragments de polyuréthane comme noyau .................................................... 79 Figure 48 : Graphe d’évaluation du moulage par compression ............................................................ 80 Figure 49 : Procédé de pression adhésive ............................................................................................ 82 Figure 50 : Graphe d’évaluation de la pression adhésive ..................................................................... 83 Figure 51 : Gisements de qualité nécessaire et adaptés par technologie de valorisation .................... 85 Figure 52 : Adéquation des débouchés à la qualité des produits issus des technologies de valorisation

............................................................................................................................................................... 89 Figure 53 : Maturité économique vs maturité technologique des technologies de recyclage ............... 90 Figure 54 : Débouchés vs Gisements des technologies de recyclage et de valorisation du

polyuréthane .......................................................................................................................................... 91 Figure 55 : Enjeux des débouchés et de l’approvisionnement pour le développement du recyclage du

polyuréthane .......................................................................................................................................... 95

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L’ADEME EN BREF

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