Soutenance mémoire
Manque de matière première dans certaines industries de recyclage
Nous parlons spécifiquement ici des déchets de papier. Malgré l’abondance de déchet dans la grande île, certaine usine manque quand même des matières premières. Plus de 100 tonnes de déchets de papier par mois sont collectés par SPAH (Société de Production d’Articles Hygiénique à Ambohimanambola) mais cela n’arrive pas à suivre leur production du coup ils sont obligés d’importés. Pour y remédier nous tentons de trouver d’autres solutions telles que le recyclage de carton.
Le procédé alcalin
Le procédé alcalin est le procédé le plus communément utilisé. Les feuillus et les résineux peuvent être employés indifféremment pour ce procédé. On effectue la cuisson de copeaux de bois à une température de 100 à 175°C dans des lessiveurs continus ou discontinus. La durée de cuisson varie de deux à cinq heures suivant la nature du bois utilisé. Un agent de cuisson est incorporé dans ces lessiveurs afin de dissoudre les incrustants de la cellulose. Cet agent chimique est pour le procédé alcalin de la soude associé à du sulfure de sodium. En fin de cuisson, la pâte est lavée dans des diffuseurs ou sur des filtres. Le filtrat constitue la « liqueur noire faible » qui contient la lignine dissoute associée aux réactifs de cuisson. Le classage de la pâte, qui sépare les gros éléments et la pâte, permet de dissocier les incuits de la partie fibreuse. Les impuretés lourdes (sable, gravier) sont éliminées dans la chaîne d’épuration. Les caractéristiques de la pâte obtenue par ce procédé sont une bonne résistance mécanique, un bon indice de déchirure et une bonne longueur de rupture. Par contre, cette pâte sera plus difficile à blanchir qu’une pâte issue d’un procédé acide. Elle sera utilisée dans l’emballage, pour les papiers impression-écriture lorsqu’elle est blanchie ou encore en mélange.
Le carton un matériau recyclable
Presque tous types de carton (sauf carton spiralé) sont recyclable, mais le carton ondulé, carton plat et carton alvéolaire sont facile à recycler parce qu’ils ne demandent pas beaucoup d’énergie pour le défibrage. D’ailleurs ce sont ces types de carton qui abondent dans notre société. [50] ; [51] ; [52] Un matériau naturellement écologique Le carton est 100 % naturel. Il est fabriqué à partir de fibres de cellulose issues à 81 % du recyclage des papiers et cartons. Les 19 % restants sont des fibres neuves issues de déchets de scierie et de sous-produits de la forêt. Une majorité des sites de production de carton sont labellisés FSC ou PEFC, systèmes certifiant que les fibres vierges utilisées proviennent de forêts gérées de façon durable.
Le carton est biodégradable : En cas d’abandon accidentel il disparaît dans la nature en très peu de temps (trois semaines en moyenne) en enrichissant le sol.
Le carton est recyclable et recyclé à 90 %. Le taux de recyclage en France des emballages en papier carton est l’un des plus élevé au monde. A Madagascar, ce recyclage de carton n’est pas encore exploité.
Une empreinte carbone faible : Une tonne de carton ondulé émet durant tout son cycle de vie 784 kg équivalent CO2. Cette empreinte carbone s’est réduite de 11,7 % entre 2006 et 2009 et place le carton ondulé en tête des matériaux à plus faible impact selon FEFCO 2009.
Le diagramme ci-dessous nous montre la composition des papier carton recyclé dans le monde :
Un matériau recyclable :
Le recyclage du papier-carton se déroule en plusieurs étapes:
– une étape de prétraitement qui comprend la collecte auprès des consommateurs, des industriels, des grandes surfaces, des collectivités locales, etc., le tri sélectif (papiers/journaux/cartons), la mise en balles (conditionnement) et le transport vers l’usine de recyclage;
– une étape de défibrage, indispensable, qui consiste à éliminer les impuretés physiques: plastique, agrafes, sable, verre, plastiques, colles, etc.;
– le pulpage: le produit obtenu après défibrage est inséré dans un mixeur avec de l’eau pour casser les liaisons entre les fibres ;
– le désencrage n’est pas systématique et n’est mis en œuvre que lorsque la qualité du produit physique l’exige.
À l’issue de ces différents traitements, le produit est lavé, on obtient alors les Fibres cellulosiques de Récupération (FCR) qui peuvent être traitées comme des fibres vierges pour la fabrication de papier/carton. La pâte à papier obtenue est transformée en bobine pour la production de nouveaux produits en carton. Les fibres de celluloses peuvent ainsi être recyclées une dizaine de fois. Ses processus de recyclage semblent facile, mais ce matériau n’est pas encore recyclé à Madagascar, c’est pourquoi nous allons tenter d’élucider ce problème.
CONCLUSION GENERALE
Jusqu’à dans les années 90, le bois reste la seule matière première principale de la fabrication de papier. C’est un procédé industriel qui nécessite une grande consommation d’énergie, d’eau et fait appel à de nombreux produits chimiques. Depuis une dizaine d’années, le besoin universel de protéger l’environnement et de bien gérer les ressources, nécessitent d’établir des nouveaux lois et d’adapter des nouveaux concepts. La valorisation et le recyclage des déchets est un moyen efficace face aux contraintes d’ordres économiques et écologiques. D’une part, nous constatons que, les pâtes recyclées sont des mélanges de pâtes mécaniques, chimiques, blanchies ou non. Elles contiennent de nombreux contaminants dont certains sont capables de réagir avec les agents de blanchiment. Le choix de l’agent de blanchiment dépend de la matière première (type de papiers récupérés) aussi bien que des conditions de processus de l’usine. Les colorants résiduels sont, généralement, l’une des causes principales de la réduction de blancheur des pâtes désencrées. D’autres parts, nous avons donc obtenu des résultats satisfaisants pour la valorisation des déchets de carton. Il est donc possible de de transformer les déchets de carton en articles hygiéniques. D’un point de vue économique, le recyclage des papiers récupérés est en plein essor et, de ce fait, le blanchiment des pâtes désencrées l’est aussi. Cependant, il convient de souligner que le développement de la récupération des papiers usagés risque à terme de diminuer la qualité de la matière première disponible pour le papier : pour une bonne qualité de papier, il convient de ne pas excéder six recyclages. L’embellie du recyclage et du blanchiment pourrait alors s’en trouver ralentie. Concernant la valorisation de débris de marbre blanc, nous pouvons dire que la transformation des débris de marbre en papier est assez difficile mais faisable. Mais d’après nos résultats, on a pu obtenir un carton plat avec malgré la manque des matériels. Mais pour obtenir encore des résultats meilleure, il faut donc faire beaucoup de recherche et développement au niveau du résine utiliser dans cet procède. En effet, à propos des matières premières, il n’y pas de souci pour Madagascar car le pays possède beaucoup de carrière de marbre blanc qui génère beaucoup de débris
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
Partie I : APPROCHE ET PRESENTATION DU SUJET
INTRODUCTION
1. Problématique
a) Impact environnementale de la fabrication de papier
b) L’abondance de déchet à Madagascar
c) Manque de matière première dans certaines industries de recyclage
2. Approche du sujet
3. Objectifs
Partie II : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
Chapitre I : ETUDE DU PAPIER
I. GENERALITES SUR LE PAPIER
II. PROCEDE DE FABRICATION DE PAPIER
A. MATIERE DE BASE
1) Les bois forestiers
a) Les résineux
b) Les feuillus
2) Les fibres de récupérations
B. PREPARATION DE LA PATE A PAPIER
1. Fabrication de pâtes mécaniques
i. La pâte de meule
ii. La pâte de raffineur
iii. Pâtes chimico-thermomécaniques (CTMP)
2. Fabrication des pâtes chimiques
i. Le procédé alcalin
ii. Le procédé acide
3. La fabrication des pâtes mi- chimiques
C. TRAITEMENT DE LA PATE
I. Principe de blanchiment
II. Mécanisme de blanchiment
1. Un agent de blanchiment oxydant
2. Un agent de blanchiment réducteur
III. Traitement spécifique de la pâte
1. Les charges minérales
2. Les adjuvants
3. Les agents de collage
D. TRANSFORMATION DE LA PATE EN FEUILLE DE PAPIER
1. Les traitements mécaniques
Le frictionnage
Le calandrage ou satinage
Le super calandrage ou glaçage
Le crêpage
L’apprêtage
2. Les traitements chimiques
CHAPITRE II : PROPRIETES ET DIFFERENTES TYPES DE PAPIER
I. Propriétés du papier
a. Epaisseur
b. Grammage
c. Main (volume massique)
d. Rugosité de surface
e. Le sens de fabrication ou « sens machine »
f. La résistance à l’arrachage
g. La résistance à la rupture de traction
h. Le vieillissement
i. Résistivité électrique
j. L’humidité relative
k. La valeur de pH
a. L’opacité
b. La blancheur
c. La brillance
d. La couleur
e. L’épair
II. Types de papier
1) Les papiers “impression” et les papiers “écriture”
2) Les papiers “emballage”
Les papiers métallisés
Le papier REH (Résistant à l’état humide)
3) Les papiers entrant dans la composition des complexes
4) Les cartons
5) Les papiers “sanitaires et domestiques”
6) Les papiers spéciaux
a. Les papiers marqués
b. Les papiers teintés
c. Les papiers autocopiants
d. Les papiers adhésifs
e. Les papiers gommés
f. Les papiers pour lecture optique
g. Le papier ignifugé
7) Les supports synthétiques
Chapitre III : LE CARTON
Introduction
I. Définition
II. Un peu d’histoire
III. Type de carton
IV. Fabrication de carton
1. Fabrication de feuille de carton
À partir de pâte à papier
À partir de feuilles de papier
2. Fabrication de quelques types de carton
V. Le carton un matériau recyclable
Un matériau naturellement écologique
Un matériau recyclable
CHAPITRE IV : ETUDE DU MARBRE
A. GENERALITES
I. Définition
II. Différentes types
III. Propriétés
IV. Utilisations
V. Gisement à Madagascar
B. ETUDE DE FAISABILITE DE LA FABRICATON DU PAPIER A PARTIR DU DEBRIS DE MARBRE
1. OBJECTIFS ET PRESENTATION DU METHODE
a. Matières premières à considérer
b. Procédé expérimental
2. AVANTAGE
Partie III : ETUDE EXPERIMENTAL
Partie A : VALORISATION DU CARTON EN PAPIER HYGIENIQUE
Chapitre I : EXPERIENCE EN LABORATOIRE
I. MATERIELS ET PRODUITS UTILISES
II. METHODOLOGIE
III. LE BLANCHIMENT
Chapitre II : ADAPTATION INDUSTRIELLE DE L’EXPERIENCE FAIT EN LABORATOIRE
Chapitre III : DISCUSSIONS SUR LES PRODUITS OBTENUS
I. OBSERVATION SUR LE PRODUIT
II. PROPOSITION DE SOLUTION
Partie B : ESSAI EXPERIMENTALE DE LA FABRICATION DU PAPIER A PARTIR DU DECHET DE MARBRE
I. COLLECTE ET TRAITEMENT DU DEBRIS MARBRE
II. ANALYSE CHIMIQUE DU MARBRE
III. EXPERIENCE
1) Essai de fabrication de papier sans fibre végétale
2) Essai avec ajout de fibre végétale
CONCLUSION GENERALE
ANNEXES
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