Laboratoire commun MARVAPOL

Le laboratoire commun MARVAPOL (Laboratoire des Matériaux Avancés Recyclés par VAPOthermoLyse) entre ARMINES, IMT Albi (Centre RAPSODEE et ICA) et ARC/AFRC (Alpha Recyclage Composites et Alpha Reyclage Franché Conté) a été créé pour initier une collaboration de recherche pluriannuelle sur la thématique du recyclage de pneumatique et de composites à fibre de carbone par le procédé de vapothermolyse. La vapothermolyse est un procédé qui utilise de la vapeur d’eau surchauffée à pression ambiante pour séparer la matrice des fibres, ce qui en fait un procédé peu onéreux et sécure.

L’ICA est plus particulièrement impliqué sur la partie caractérisation et valorisation des fibres de carbone recyclées en semi-produits et composites 2.0 de seconde génération. En effet les matériaux composites à fibres de carbone sont de plus en plus répandus, et leur utilisation continue de croître chaque année. Leur recyclage reste encore délicat, mais s’avère pourtant nécessaire, à la fois pour des raisons environnementales, économiques et législatives au niveau européen.

Deux thèses ont été soutenues à l’ICA sur cette problématique: la thèse de Maxime Boulanghien (2014) « Formulation de composites thermoplastiques à partir de fibres de carbone recyclées » et la thèse de Sabrine Jlassi (2019) « Composites à fibres de carbone recyclées : variabilité des sources et optimisation des performances mécaniques ». Elles ont permis de démontrer que les performances des fibres après recyclage n’était pas altérée (cf figure 1) et que des remises en forme sous forme de non-tissés comélés avec des fibres de thermoplasqtiues constituait une voie industrielle prometteuse pour des applications moyennement structurales. (cf figure 2).

Dans le périmètre de ce laboratoire commun, deux nouvelles problématiques technologiques et scientifiques sont actuellement poursuivies (l’une dans le cadre d’un projet RAPID DGA et l’autre en thèse CIFRE adossée à un projet Européen) : la mise au point d’un procédé de réalisation de « filés de fibre » afin de pouvoir élaborer des architecture fibreuses plus organisées et donc plus structurales d’une part, la fonctionnalisation de surface in-situ afin de proposer un traitement de surface adapté aux différentes familles de matrices pour améliorer l’adhésion fibre-matrice et donc les propriétés des matériaux.

Figure 1 : Mean strenghs and their 95% confidence intervals obtained by single fibre tensile tests and bubdle tensile tests

Figure 2 :

  • a) Non-tissé fibre de carbone recyclé comélé PA6
  • b) Pièces réalisée par thermocompression du non tissé comélé PA6