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Patent Searching and Data


Title:
RECYCLING POLYOLS PRODUCED FROM SEAT COVER MATERIALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/227841
Kind Code:
A1
Abstract:
The present application relates to a method for producing a molded recycled polyurethane foam for a seat element, from seat cover material.

Inventors:
CABOUILLET ANNE-SOPHIE (FR)
FLAIG FLORENCE (FR)
LAUTH MARC (FR)
Application Number:
PCT/FR2023/050710
Publication Date:
November 30, 2023
Filing Date:
May 17, 2023
Export Citation:
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Assignee:
FAURECIA SIEGES DAUTOMOBILE (FR)
International Classes:
C08J11/24; B60N2/00; C08G18/48; C08J9/00
Foreign References:
CN105418878A2016-03-23
Other References:
BEHRENDTNABER, JOURNAL OF THE UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY AND METALLURGY, vol. 44, no. 1, January 2009 (2009-01-01), pages 3 - 23
Attorney, Agent or Firm:
PLASSERAUD IP (FR)
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Claims:
Revendications

[Revendication 1] Procédé de production d'une mousse en polyuréthane recyclée comprenant les étapes suivantes : a) traitement par glycolyse d'un matériau pour coiffe de siège pour obtenir un mélange liquide de polyols, et b) mise en contact du mélange liquide de polyols, d'un polyol, d'un tensioactif, d'un composé polyisocyanate et éventuellement d'un additif pour produire la mousse en polyuréthane recyclée dans lequel le matériau pour coiffe de siège est choisi parmi le polyester, la mousse en polyuréthane, le poly(téréphtalate d’éthylène), le polyamide et leurs mélanges, caractérisé en ce que le ratio massique mélange liquide de polyols: polyol lors de l'étape b) est supérieur ou égal à 1 :99 et inférieur à 40:60, et le tensioactif est choisi parmi un tensioactif anionique, un tensioactif cationique, un tensioactif zwitterionique, un tensioactif non ionique et leurs mélanges.

[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1 dans lequel la mousse en polyuréthane recyclée est pour siège.

[Revendication 3] Procédé selon la revendication 1 dans lequel la mousse en polyuréthane recyclée est pour matelas ou pour canapé.

[Revendication 4] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel le matériau pour coiffe de siège provient de tout ou partie de la coiffe, d'un déchet issu de la production de la coiffe, d'un déchet issu de la découpe de la coiffe, d’un déchet issu de la fin de vie d’un siège pour automobile ou leurs combinaisons.

[Revendication 5] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel le mélange liquide de polyols présente :

- un indice hydroxyle compris entre 200 mg (KOH).g 1 et 700 mg (KOH).g 1 , et

- une viscosité à 25°C comprise entre 500 mPa.s et 5000 mPa.s.

[Revendication 6] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel le polyol est choisi parmi le glycérol alcoxylé, le sorbitol alcoxylé, la diéthyle triamine alcoxylé, le sucrose alcoxylé, les polyols à base de polyoxypropylène glycol et leurs mélanges.

[Revendication 7] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel le tensioactif est un tensioactif silicone.

[Revendication 8] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel le ratio massique mélange liquide de polyols :tensioactif est compris entre 100:1 et 100:10.

[Revendication 9] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel le composé polyisocyanate est choisi parmi le diisocyanate de m-phénylène, le 2,4-diisocyanate de toluène, le 2,6-diisocyanate de toluène, le 1 ,6-diisocyanate de héxamethylène, le 1 ,4-diisocyanate de tétraméthylène, le 1 ,4-diisocyanate de cyclohexane, le diisocyanate de héxahydrotoluène, le 1 ,5- diisocyanate de naphthylene, le methoxyphenyl-2,4-diisocyanate, le 4,4'-diisocyanate diphénylméthane et leurs isomères, le diisocyanate de 4,4'-biphenylene, le diisocyanate de 3,3'- dimethoxy-4,4'-biphenyl, le diisocyanate de 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenyl, le 4,4'-diisocyanate de 3,3'- dimethyldiphenylmethane, le triisocyanate de 4,4',4"-triphényl méthane, un polyphénylisocyanate polyméthylène, du diisocyanate diphénylméthane polymérique, le diisocyanate isophorone, le 2,4,6- triisocyanate toluène le 4,4'-dimethyldiphenylmethane-2,2',5,5'-tetraisocyanate, l’ester polyméthylènepolyphénylique de l’acide isocyanique et leurs mélanges. [Revendication 10] Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 dans lequel le ratio massique mélange liquide de polyols :composé polyisocyanate est compris entre 1 :100 et 45:100.

[Revendication 11] Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 10 dans lequel un additif est ajouté lors de l’étape b).

[Revendication 12] Procédé selon la revendication 11 dans lequel l’additif est choisi parmi un réticulant, un agent retardateur de flamme, un agent gonflant, un anti-oxydant, un agent antihydrolyse, un biocide et leurs mélanges

Description:
Description

Titre : Recyclage de polyols produits à partir de matériaux pour coiffe de sièges.

Domaine technique

[0001] La présente divulgation relève du domaine des mousses en polyuréthane pour siège automobile. En particulier, la présente divulgation relève du recyclage des matériaux pour coiffe de sièges pour former de nouvelles mousses en polyuréthane.

Technique antérieure

[0002] La synthèse des matériaux en polyuréthane (mousses rigides et souples, élastomères, adhésifs, ...) repose sur la réaction de polyaddition entre un polyol, par exemple un polyphénol, et un composé polyisocyanate. Un polyol doit présenter des propriétés spécifiques pour être utilisé dans la fabrication des matériaux polyuréthane. Par exemple, un polyol destiné à la fabrication d'une mousse en polyuréthane moulée pour siège automobile présente préférablement une viscosité à 25°C comprise entre 800 mPa.s et 1200 mPa.s, un indice hydroxyle compris entre 26 mg (KOH).g 1 et 35 mg (KOH).g 1 et une teneur en eau inférieure à 0,1%. En effet, un polyol présentant une telle viscosité est liquide et se mélange facilement avec le composé polyisocyanate et d'éventuels additifs lors de la fabrication classique d'une mousse polyuréthane à la température ambiante ou dans un moule chauffé entre 50 et 75°C. De plus la gamme d'indice hydroxyle indiquée ci-dessus permet l'obtention d'un réseau tridimensionnel réticulé conférant à la mousse, entre autres, des propriétés mécaniques adaptées à son utilisation dans un siège automobile.

[0003] Les polyols et les composés polyisocyanate sont des polymères d'origine pétrochimique dont la production génère des quantités importantes de CO2. Afin de réduire la dépendance au pétrole, et également diminuer la quantité de CO2 émis, il est nécessaire d'utiliser des polyols et des composés polyisocyanate d'origine non-pétrochimique ou recyclés.

[0004] Les coiffes de sièges automobiles comprennent classiquement une charmeuse en poly(téréphtalate d’éthylène) ou en polyamide, un matériau d'aspect en poly(téréphtalate d’éthylène) et une mousse en polyuréthane de type mousse bloc refendue entre la charmeuse et le matériau d'aspect.

[0005] Actuellement, les matériaux pour coiffe de sièges automobiles en fin de vie ou issus de la découpe lors de la production des sièges sont incinérés ou enfouis, ils ne sont donc pas recyclés. Ils représentent pourtant une source, alternative au pétrole, de production de polyols qui peuvent ensuite servir à produire une mousse en polyuréthane recyclée pour siège, créant un cercle vertueux de recyclage de ces matériaux.

[0006] Cependant, produire à partir des matériaux pour coiffe, un polyol qui présente les propriétés souhaitées pour la production de mousse en polyuréthane pour siège n'est pas évident car les matériaux pour coiffe sont des matériaux complexes, constitués de matériaux de natures différentes : des textiles à base de poly(téréphtalate d’éthylène), des textiles à base de polyamide et de la mousse en polyuréthane. En effet, pour produire une mousse en polyuréthane moulée recyclée ayant des propriétés de confort et répondant aux exigences des sièges automobiles, il est nécessaire que la dépolymérisation des matériaux pour coiffe permette de découper précisément la structure de matériaux afin de produire de petites molécules comprenant des groupements hydroxyles capables de réagir ultérieurement avec les isocyanates. Il est ainsi du mérite des inventeurs d'avoir trouvé un procédé qui répond à ce besoin.

Résumé

[0007] Il est proposé un procédé de production d'une mousse en polyuréthane recyclée, en particulier pour siège, pour matelas ou pour canapé, plus particulièrement pour siège de véhicule tel qu’une automobile ou un avion, pour siège pour l'ameublement, tout particulièrement pour appui- tête de siège d'automobile, pour maintien latéral de siège d'automobile, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : a) traitement par glycolyse d'un matériau pour coiffe de siège, en particulier de siège d'automobile, de siège d'avion, de siège pour l'ameublement pour obtenir un mélange liquide de polyols, et b) mise en contact du mélange liquide de polyols, d'un polyol, d'un tensioactif, d'un composé polyisocyanate et éventuellement d'un additif pour produire la mousse en polyuréthane recyclée, dans lequel le matériau pour coiffe de siège est choisi parmi le polyester, la mousse en polyuréthane, le poly(téréphtalate d’éthylène), le polyamide et leurs mélanges, caractérisé en ce que le ratio massique mélange liquide de polyols: polyol lors de l'étape b) est supérieur ou égal à 1 :99 et inférieur à 40:60, en particulier est compris entre 10:90 et 30:70, tout particulièrement est compris entre 15:85 et 20:80, et le tensioactif est choisi parmi un tensioactif anionique, un tensioactif cationique, un tensioactif zwitterionique, un tensioactif non ionique et leurs mélanges, plus particulièrement parmi un tensioactif non ionique.

[0008] Au cours de l'étape a) de traitement par glycolyse, qui est une étape classique connue de l'homme du métier, le matériau pour coiffe de siège va se dépolymériser pour former le mélange liquide de polyols. Les polyols de ce mélange liquide réagissent ensuite avec le composé polyisocyanate lors de l'étape b) du procédé de la présente invention pour produire la mousse en polyuréthane recyclée, en particulier pour siège, qui peut comprendre jusqu'à 6% massique de matériau pour coiffe.

[0009] Cependant, les inventeurs ont constaté que le mélange liquide de polyols ne peut être mis en oeuvre en tant que tel dans l'étape b) à cause de son indice hydroxyle qui est très élevé. En effet, cet indice hydroxyle a pour effet d’augmenter la dureté des mousses produites, de diminuer le taux de cellules ouvertes dans la mousse et d’augmenter son retrait. Les mousses produites avec un polyol à haut indice hydroxyle ne sont donc pas des mousses adaptées pour les sièges pour automobile.

[0010] Sans être liés par aucune théorie, les inventeurs sont d'avis que cet indice hydroxyle élevé est dû à la mise en oeuvre du matériau pour coiffe dans l'étape a). En effet, la glycolyse du matériau pour coiffe, en particulier du poly(téréphtalate d’éthylène) et du polyamide, conduit à l’obtention de polyols à haut indice hydroxyle.

[0011] D’autre part, l’introduction de polyols obtenus par dépolymérisation des matériaux pour coiffe dans les formulations pour mousse moulée pour siège perturbe le processus de moussage en déstabilisant la mousse qui s’effondre en cours de processus de moulage.

Sans être liés par aucune théorie, les inventeurs sont d'avis que cet effet déstabilisant est dû à la mise en oeuvre du matériau pour coiffe dans l'étape a) car il contient des polluants tels que des huiles d’ensimage, colorants, charges susceptibles de perturber les processus de moussage.

[0012] Il est du mérite des inventeurs d'avoir trouvé que l'utilisation du polyol et du tensioactif lors de l'étape b) du procédé de l'invention permet de résoudre ces problèmes.

[0013] Ainsi, grâce aux étapes a) et b), le procédé de la présente invention crée un cercle vertueux de recyclage d'une quantité importante de matériau pour coiffe, alors que ce matériau n'est normalement pas recyclé.

[0014] Grâce à ce cercle vertueux, le procédé de la présente invention permet de réduire la pollution générée par l'incinération de ces matériaux, de réduire l'impact environnemental et la quantité de CO2 produit par la filière de production de mousse en polyuréthane pour siège.

[0015] Le procédé de la présente invention permet également de réduire et de limiter la volatilité des coûts de production de la mousse en polyuréthane pour siège en limitant la quantité de polyol d'origine pétrolière incorporée à cette mousse.

[0016] De plus, la mousse produite par le procédé de la présente invention présente un profil de montée ("foam rise profile" selon la terminologie anglaise) comparable au profil de montée d'une mousse industrielle produite à partir d'un polyol d'origine pétrochimique et couramment utilisée dans des sièges. Ainsi, la mousse produite par le procédé de la présente invention peut être mise en oeuvre dans un élément de siège et ne requiert pas de modifier le procédé industriel classique de production de mousse en polyuréthane.

[0017] Selon un autre aspect, il est proposé une mousse en polyuréthane, en particulier pour siège, pour élément de siège, pour matelas ou pour canapé, plus particulièrement pour siège de véhicule tel qu’une automobile ou un avion, pour siège pour l'ameublement, susceptible d'être obtenue par le procédé de la présente invention.

Brève description des dessins

[0018] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : Fig. 1

[0019] [Fig. 1 ] montre un profil de montée de mousses selon l'invention (ratio massique mélange liquide de polyols:polyol de 20:80 et ratio massique mélange liquide de polyols:polyol de 30:70) et de mousses comparatives (Référence).

Fig. 2

[0020] [Fig. 2] montre différentes photos de mousses selon l'invention et de mousses comparatives.

Description des modes de réalisation

[0021] Il est proposé un procédé de production d'une mousse en polyuréthane recyclée, en particulier pour siège, pour matelas ou pour canapé, plus particulièrement pour siège de véhicule tel qu’une automobile ou un avion, pour siège pour l'ameublement, tout particulièrement pour appui- tête de siège d'automobile, pour maintien latéral de siège d'automobile, comprenant les étapes suivantes : a) traitement par glycolyse d'un matériau pour coiffe de siège, en particulier de siège d'automobile, de siège d'avion, de siège pour l'ameublement pour obtenir un mélange liquide de polyols, et b) mise en contact du mélange liquide de polyols, d'un polyol, d'un tensioactif, d'un composé polyisocyanate et éventuellement d'un additif pour produire la mousse en polyuréthane recyclée, dans lequel le matériau pour coiffe de siège est choisi parmi le polyester, la mousse en polyuréthane, le poly(téréphtalate d’éthylène), le polyamide et leurs mélanges, caractérisé en ce que le ratio massique mélange liquide de polyols: polyol lors de l'étape b) est supérieur ou égal à 1 :99 et inférieur à 40:60, en particulier est compris entre 10:90 et 30:70, tout particulièrement est compris entre 15:85 et 20:80, et le tensioactif est choisi parmi un tensioactif anionique, un tensioactif cationique, un tensioactif zwitterionique, un tensioactif non ionique et leurs mélanges, plus particulièrement parmi un tensioactif non ionique.

[0022] Au sens de la présente invention, le terme "mousse" tel qu'utilisé, par exemple, dans l'expression "mousse en polyuréthane ", désigne un composé à structure alvéolaire tridimensionnelle de type expansé. La mousse peut être rigide ou souple, à cellules ouvertes ou fermées.

[0023] Au sens de la présente invention, "mousse pour siège" désigne une mousse dont les propriétés mécaniques sont adaptées pour un élément de siège, en particulier un élément de siège automobile, un élément de siège d'avion, un élément de siège pour l'ameublement.

[0024] Au sens de la présente invention, "élément de siège" désigne un appui-tête, un accoudoir, une partie latérale et leurs combinaisons. [0025] Au sens de la présente invention, le terme "coiffe de siège" désigne un élément recouvrant la matelassure d'un siège.

[0026] Selon l'invention, le matériau pour coiffe de siège est choisi parmi la mousse en polyuréthane, le poly(téréphtalate d’éthylène), le polyamide et leurs mélanges. Typiquement le poly(téréphtalate d’éthylène) peut être issu du matériau d'aspect de la coiffe de siège et/ou de la charmeuse, le polyamide peut être issu de la charmeuse et la mousse en polyuréthane être la mousse comprise entre le matériau d'aspect et la charmeuse.

[0027] Typiquement, le matériau pour coiffe de siège peut provenir de tout ou partie de la coiffe, d'un déchet issu de la production de la coiffe, d'un déchet issu de la découpe de la coiffe, d’un déchet issu de la fin de vie d’un siège pour automobile ou leurs combinaisons.

[0028] L'étape a) de traitement par glycolyse est une étape classique connue de l'homme du métier. Elle est décrite par exemple dans: The chemical recycling of polyurethane (review), Behrendt & Naber, Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 44, 1 , 2009, 3-23 (Janvier 2009). L'homme du métier saura la mettre en oeuvre pour obtenir le mélange liquide de polyols, en particulier le mélange liquide de polyols présentant les propriétés suivantes :

- un indice hydroxyle compris entre 200 mg (KOH).g 1 et 700 mg (KOH).g 1 , plus particulièrement entre 300 mg (KOH).g 1 et 500 mg (KOH).g 1 , et

- une viscosité à 25°C comprise entre 500 mPa.s et 5000 mPa.s plus particulièrement entre 750 mPa.s et 2000 mPa.s, plus particulièrement encore entre 1000 mPa.s et 1500 mPa.s.

[0029] Au sens de la présente invention, "viscosité" désigne la viscosité Brookfield et/ou la viscosité mesurée par un viscosimètre cône-plan à 25°C.

[0030] La viscosité du mélange liquide de polyols facilite sa mise en oeuvre dans l'étape b). En effet, il est avantageusement liquide à 25°C et se mélange facilement avec le polyol, le tensioactif, le composé polyisocyanate et l'éventuel additif lors de l'étape b) pour produire la mousse en polyuréthane.

[0031] Au sens de la présente invention, "indice hydroxyle" désigne la teneur en groupes hydroxyles libres dans une substance chimique exprimée en milligrammes d’hydroxyde de potassium équivalent au contenu en hydroxyles d’un gramme de la substance chimique.

[0032] La mise en œuvre du matériau pour coiffe de siège dans l'étape a) résulte en l'obtention du mélange liquide de polyols présentant un indice hydroxyle élevé, en particulier un indice hydroxyle compris dans les gammes ci-dessus.

Cet indice élevé ne permet pas au mélange liquide de polyols d'être mis en œuvre, en tant que tel, dans l'étape b) du procédé de la présente invention.

[0033] Les inventeurs ont remarqué que la mousse en polyuréthane formée à partir du mélange liquide de polyols, du polyol, du tensioactif et de l'éventuel additif dans les conditions du procédé de l'invention présente des propriétés mécaniques adaptées à son utilisation dans un élément de siège. En particulier, le réseau tridimensionnel réticulé de la mousse lui confère, entre autres, des propriétés mécaniques adaptées à son utilisation dans un élément de siège automobile.

[0034] Le polyol mis en oeuvre dans l'étape b) du procédé de la présente invention est d'origine pétrochimique ou biosourcé. Par exemple, il peut être choisi parmi le glycérol alcoxylé, le sorbitol alcoxylé, la diéthyle triamine alcoxylé, le sucrose alcoxylé, les polyols à base de polyoxypropylène glycol et leurs mélanges, en particulier parmi la diéthyle triamine alcoxylé, les polyols à base de polyoxypropylène glycol et leurs mélanges, plus particulièrement parmi les polyols à base de polyoxypropylène glycol et leurs mélanges.

[0035] Caradol SA34-05, Wanol F3135, Lupranol 2095, Lupranol 2090, Nextyol Y-3322N et le Rokopol 6010 sont des exemples de polyols commerciaux adaptés à être utilisés seuls ou en mélange en tant que deuxième polyol dans le procédé de la présente invention.

[0036] Le ratio massique mélange liquide de polyols:tensioactif lors de l'étape b) peut être compris entre 100:1 et 100:10, en particulier entre 100:3 et 100:5, plus particulièrement est de 100:5.

[0037] De façon avantageuse, un tel ratio massique mélange liquide de polyols:tensioactif permet d’éviter l’effondrement de la mousse lors du processus de moussage.

[0038] Selon l'invention, le tensioactif est choisi parmi un tensioactif anionique, un tensioactif cationique, un tensioactif zwitterionique, un tensioactif non ionique et leurs mélanges, plus particulièrement parmi un tensioactif non ionique.

[0039] Au sens de la présente invention, on entend par "tensioactif non ionique" un tensioactif dont la partie lipophile et la partie hydrophile ne sont pas chargées.

[0040] Au sens de la présente invention, on entend par "tensioactif zwittérionique" un tensioactif dont l’une des parties lipophiles et hydrophiles est chargée positivement, l’autre étant chargé négativement.

[0041] Au sens de la présente invention, on entend par "tensioactif anionique" un tensioactif ne comportant à titre de groupements ioniques ou ionisables que des groupements anioniques.

[0042] Au sens de la présente invention, on entend par "tensioactif cationique" un tensioactif ne comportant à titre de groupements ioniques ou ionisables que des groupements cationiques.

[0043] Selon un mode de réalisation, le tensioactif non ionique peut être un tensioactif silicone.

[0044] Au sens de la présente invention, on entend par "tensioactif silicone" un tensioactif non ionique comprenant au moins un atome de silicone.

[0045] Le tensioactif silicone peut, par exemple, être choisi parmi un polyalkylsiloxane, un diméthylpolysiloxane modifié par un polyoxyalkylène polyol, un diméthylpolysiloxane modifié par un alkylène glycol et leurs mélanges, en particulier être un mélange de polyalkylsiloxane et de diméthylpolysiloxane modifié par un polyoxyalkylène polyol. [0046] Typiquement, le composé polyisocyanate peut être choisi parmi le diisocyanate de m- phénylène, le 2,4-diisocyanate de toluène, le 2,6-diisocyanate de toluène, le 1 ,6-diisocyanate de héxamethylène, le 1 ,4-diisocyanate de tétraméthylène, le 1 ,4-diisocyanate de cyclohexane, le diisocyanate de héxahydrotoluène, le 1 ,5-diisocyanate de naphthylène, le methoxyphenyl-2,4- diisocyanate, le 4,4'-diisocyanate diphénylméthane et leurs isomères, le diisocyanate de 4,4'- biphenylene, le diisocyanate de 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenyl, le diisocyanate de 3,3'-dimethyl-4,4'- biphenyl, le 4,4'-diisocyanate de 3,3'-dimethyldiphenylmethane, le triisocyanate de 4,4',4"-triphényl méthane, un polyphénylisocyanate polyméthylène, du diisocyanate diphénylméthane polymérique, le diisocyanate isophorone, le 2,4,6-triisocyanate toluène le 4,4'-dimethyldiphenylmethane-2,2',5,5'- tetraisocyanate, l’ester polyméthylènepolyphénylique de l’acide isocyanique et leurs mélanges, en particulier parmi le 2,4-diisocyanate de toluène, le 2,6-diisocyanate de toluène, le 1 ,6-diisocyanate de héxamethylène, le 4,4'-diisocyanate diphénylméthane, un polyphénylisocyanate polyméthylène, du diisocyanate diphénylméthane polymérique, le diisocyanate isophorone et leurs mélanges, tout particulièrement parmi le 4,4'-diisocyanate diphénylméthane, un polyphénylisocyanate polyméthylène, du diisocyanate diphénylméthane polymérique, le 2,4-diisocyanate de toluène, le 2,6-diisocyanate de toluène et leurs mélanges, tout particulièrement encore le diisocyanate diphénylméthane polymérique.

[0047] Le ratio massique mélange liquide de polyols:composé polyisocyanate peut être compris entre 1 :100 et 45:100, en particulier entre 3:100 et 35:100, tout particulièrement entre 20 :100 et 30 :100.

[0048] Afin de modifier et/ou améliorer les propriétés de la mousse polyuréthane, un additif connu de l'homme du métier peut être ajouté lors de l'étape b) du procédé de la présente invention. Typiquement cet additif peut être choisi parmi un réticulant, un agent retardateur de flamme, un agent gonflant, un anti-oxydant, un agent anti-hydrolyse, un biocide et leurs mélanges, en particulier choisi parmi un réticulant, un agent retardateur de flamme, un agent gonflant et leurs mélanges, tout particulièrement être un réticulant, un agent gonflant ou leurs mélanges.

[0049] Au sens de la présente invention, "réticulant" désigne un composé qui génère la formation d'un ou plusieurs réseaux tridimensionnels dans la mousse en polyuréthane. Le réticulant peut être choisi parmi le glycérol, la diéthanolamine, la triéthanolamine, des glycols de masse moléculaire inférieure à 1000 et de fonctionnalité supérieure ou égale à 3 et leurs mélanges, en particulier être la diéthanolamine, la triéthanolamine et leurs mélanges.

[0050] Au sens de la présente invention, "agent retardateur de flamme (aussi appelé agent ignifugeant)" désigne un composé ayant la propriété de réduire ou d'empêcher la combustion ou le réchauffement des matériaux qu'il imprègne ou recouvre. L'agent retardateur de flamme peut, par exemple, être l'antimoine, le graphite, un silicate, le bore, un composé azoté, halogéné ou phosphoré tel que le tris (1 -chloro-2-propyl) phosphate (TCPP), le triéthylène de phosphate (TEP), un ester phosphate de triaryle, un polyphosphate d'ammonium, le phosphore rouge, le trishalogénaryle ou leurs mélanges. [0051] Au sens de la présente invention, "agent gonflant" désigne un composé induisant par une action chimique et/ou physique une expansion d'une composition au cours d'une étape de moussage. Typiquement, l'agent gonflant chimique est choisi parmi l'eau, l'acide formique, l'anhydride phtalique et l'acide acétique. L'agent gonflant physique peut être choisi parmi le pentane et les isomères du pentane, les hydrocarbures, les hydrofluorocarbures, les hydrochlorofluorooléfines, les hydrofluoro- oléfines (HFOs), les éthers et leurs mélanges. On peut citer le méthylal au titre d'exemple d'un agent gonflant de type éther. Selon l'invention, un mélange d'agent gonflant chimique et physique est par exemple un mélange eau/isomère du pentane ou acide formique/isomère du pentane ou eau/hydrofluoro-oléfines ou isomère de pentane / méthylal/eau ou encore eau/méthylal.

[0052] Selon un mode de réalisation particulier, l’agent gonflant est l'eau.

[0053] La mousse en polyuréthane produite par le procédé de l'invention peut être moulée.

L'étape b) peut donc être mise en oeuvre dans un moule présentant une forme adaptée pour un élément de siège, en particulier de siège d'automobile, de siège d'avion, de siège pour l'ameublement, tout particulièrement de siège d'automobile.

L'étape b) peut alternativement être mise en oeuvre dans un moule ne représentant pas de forme adaptée pour un élément de siège pour produire une mousse en polyuréthane moulée, puis cette mousse est mise en forme pour présenter une forme adaptée pour un élément de siège.

[0054] Le polyol, le tensioactif, le composé polyisocyanate et l'éventuel additif peuvent être préalablement mélangés et le mélange obtenu est introduit dans le moule.

[0055] Il est possible de chauffer le moule dans lequel l'étape b) est réalisée. Ainsi l'étape b) de réaction peut être mise en oeuvre à une température comprise entre 30°C et 100°C, en particulier entre 40°C et 80°C, tout particulièrement entre 50°C et 65°C.

[0056] Un catalyseur peut être utilisé pour accélérer la cinétique de la réaction entre le mélange de polyols et le composé polyisocyanate et, éventuellement, entre le composé polyisocyanate et l’agent gonflant chimique lors de l'étape b) du procédé de la présente invention.

[0057] Ainsi selon un mode de réalisation, l'étape b) du procédé de la présente invention peut être réalisée en présence d'un catalyseur.

[0058] La quantité de catalyseur mise en oeuvre dans le procédé de fabrication d'une mousse polyuréthane de l'invention dépend des composés mis en oeuvre dans ledit procédé. L'homme du métier saura adapter cette quantité.

[0059] Typiquement, le catalyseur peut être choisi parmi, les catalyseurs connus pour catalyser les réactions d’expansion (eau-isocyanate) et de gélification (polyol-isocyanate). Les catalyseurs sont essentiellement à base d'amine primaire, amine secondaire ou tertiaire comprenant des groupes hydroxyle primaire, groupe hydroxyle secondaire, amide ou urée. Des exemples de tels catalyseurs comprennent au moins un élément choisi dans le groupe consistant en N,N-bis(3- diméthylaminopropyl)-N-(2-hydroxypropyl)amine; N.Ndiméthyl-N',N'-bis(2-hydroxypropyl)-1 ,3- propylènediamine; diméthylaminopropylamine (DMAPA); N-méthyle-N-2-hydroxypropylpipérazine, bis-diméthylaminopropylamine (POLYCAT 15), diméthylaminopropyl urée et N,N'-bis(3- diméthylaminopropyl) (DABCO NE1060, DABCO NE1070, DABCO NE 1080 et DABCO NE 1082), 1 ,3-bis(diméthylamino)-2-propanol, 6-diméthylamino-1 -hexanol, N-(3-aminopropyl)imidazole, N-(2- hydroxypropyl)imidazole, N,N'-bis(2-hydroxypropyl) pipérazine, N-(2-hydroxypropyl)-morpholine et N-(2-hydroxyéthylimidazole). Les compositions catalytiques peuvent également comprendre d'autres composants, par exemple des catalyseurs de métaux de transition tels que des composés organostanniques ou des carboxylates de bismuth, par exemple.

[0060] Selon un mode de réalisation, le procédé de la présente invention peut comprendre, avant l'étape a) de traitement par glycolyse, une étape de broyage du matériau pour coiffe de siège pour obtenir des particules présentant un diamètre compris entre 1 mm et 20 mm, en particulier entre 3 mm et 10 mm, tout particulièrement entre 4 mm et 6 mm, qui sont mises en oeuvre dans l'étape a) de mise en contact.

[0061] La taille des particules peut être déterminée par tamisage.

[0062] La mise en œuvre de particules présentant un diamètre dans ces gammes permet de faciliter et d’accélérer la dépolymérisation du matériau pour coiffe de siège.

[0063] Typiquement, cette étape de broyage peut être réalisée par cryogénisation, par broyage à l'aide d'un broyeur à boulets à vibrations, à l’aide d’un broyeur à couteaux, à l’aide d’un broyeur à marteaux, à l’aide d’un déchiqueteur, à l’aide d’un centrifugeur, ou par énergie pulsée, ou leurs combinaisons. Ces méthodes sont connues de l’homme de métier. Il saura choisir et mettre en œuvre la méthode la plus adaptée au matériau pour coiffe à broyer.

[0064] Le mélange liquide de polyols obtenu à l'issue de l'étape a) peut comprendre des impuretés solides tels que des morceaux de mousse n'ayant pas réagi avec le glycol. Ces impuretés solides peuvent affecter l'étape b) et ainsi altérer le processus de production de la mousse en polyuréthane produite.

[0065] Pour pallier ces problèmes, le procédé de la présente invention peut comprendre en outre, entre l'étape a) et l'étape b) :

- une étape de filtration du mélange liquide de polyols pour obtenir un mélange liquide de polyols dépourvu de particules solides.

[0066] L'étape de filtration est une étape classique connue de l'homme du métier. Il saura donc la mettre en œuvre.

[0067] Les composés aminés du mélange liquide de polyols peuvent altérer la mise en œuvre de l'étape b) du procédé de la présente invention.

[0068] Pour pallier ce problème, le procédé de la présente invention peut comprendre en outre, entre l'étape a) et l'étape b): - une étape de déamination du mélange liquide de polyols pour obtenir un mélange liquide de polyols dépourvu totalement ou partiellement de composés aminés.

[0069] Selon un autre aspect, la présente invention qui concerne une mousse en polyuréthane pour siège, en particulier pour siège d'automobile, pour siège d'avion, pour siège pour l'ameublement, est susceptible d'être obtenue par le procédé de la présente invention tel que défini ci-dessous.

[0070] De façon avantageuse, cette mousse en polyuréthane pour siège présente des propriétés, en particulier une densité, du même ordre de grandeur qu'une mousse en polyuréthane industrielle produite à partir de polyols d'origine pétrochimique et couramment utilisée dans des sièges d'automobiles. Cette mousse en polyuréthane peut donc être utilisée dans un élément de siège automobile.

Exemples

[0071] Les exemples qui suivent permettent d'illustrer l'invention sans toutefois la limiter.

[0072] Dans ces exemples, on mesure :

- l'indice hydroxyle selon la norme ISO 14900 :2017, et

- la densité selon la norme DIN EN ISO 845 (2006).

[0073] Le profil de montée de mousse est déterminé, dans ces exemples, selon le protocole suivant. Le polyol, le composé polyisocyanate et les additifs sont mélangés puis versés dans un récipient pendant une durée donnée (5s). A l’issue de cette durée, un dispositif (Universal Foam Qualification System, FORMAT Messtechnik) mesure la hauteur d’expansion au cours du temps.

[0074] Exemple 1 : Obtention du mélange liquide de polyols

[0075] Des flocons de matériaux pour coiffe de siège issus de la découpe et composés d’un matériau d’aspect en poly(téréphtalate d’éthylène), d’une mousse refendue polyuréthane et d’une charmeuse en poly(téréphtalate d’éthylène) dont la granulométrie est inférieure à 6 mm sont mises en contact avec du diéthylène glycol pour obtenir un mélange liquide de polyols par un traitement par glycolyse.

[0076] Le mélange liquide de polyols présente les caractéristiques suivantes :

- indice hydroxyle de 438 mg (KOH).g 1 , et

- viscosité à 25°C de 1160 mPa.s.

Il ne peut donc pas être mis en oeuvre, en tant que tel, dans une réaction de production d'une mousse flexible en polyuréthane car l’indice hydroxyle est trop élevé.

[0077] Exemple 2 : Production de mousses en polyuréthane moulée flexible à partir du mélange liquide de polyols de l'Exemple 1.

[0078] Le mélange liquide de polyols de l'Exemple 1 est mélangé, en différentes proportions, avec un polyol, qui est le Rokopol 6010 pour obtenir deux polyols mélangés, le polyol 20% et polyol 30%. Dans le polyol 20%, le ratio massique mélange liquide de polyols:polyol est de 20 :80.

Dans le polyol 30%, le ratio massique mélange liquide de polyols:polyol est de 30 :70. [0079] Exemple 2a : Polyol 20%.

[0080] Le profil de montée d'une mousse obtenue en mélangeant 47% massique du polyol 20%, 0,5% massique de tensioactif (TEGOSTAB® B 8738 LF), 1 ,7% massique d’eau (agent gonflant), 0.3% massique de Jeffcat ZF-10 (catalyseur), 0.3% massique de Dabco 33LX (catalyseur), 0.5% de Dabco NE 1070 (catalyseur), 0.4% de diéthanolamine (réticulant), 1.3% de triéthanolamine (réticulant), et 48% massique d'un composé isocyanate (ISO 135/161 (BASF)) est déterminé.

[0081] Le profil de montée d'une mousse de référence adaptée pour être utilisée dans un élément de siège obtenue en mélangeant 47% massique de Rokopol 6010, 0,5% massique de tensioactif (TEGOSTAB® B 8738 LF), 1 ,7% massique d’eau (agent gonflant), 0.3% massique de Jeffcat ZF10 (catalyseur), 0.3% massique de Dabco 33LX (catalyseur), 0.5% de Dabco NE 1070 (catalyseur), 0.4% de diéthanolamine (réticulant), 1.3% de triéthanolamine (réticulant), et 48% massique d'un composé isocyanate (ISO 135/161 (BASF)), est déterminé.

[0082] Comme mis en évidence par les [Fig.1 ] et [Fig.2], la mousse obtenue à partir du polyol 20% présente un profil de montée de mousse et une structure comparable à la mousse de référence. La mousse obtenue à partir du polyol 20% peut donc être utilisé dans un élément de siège.

[0083] Exemple 2b : Polyol 30%.

[0084] Le profil de montée de mousse obtenue en mélangeant 47% massique du polyol 30%, 0,5% massique de tensioactif (TEGOSTAB B 8738 LF), 1 ,7% massique d’eau (agent gonflant), 0.3% massique de Jeffcat ZF10 (catalyseur), 0.3% massique de Dabco 33LX (catalyseur), 0.5% de Dabco NE 1070 (catalyseur), 0.4% de diéthanolamine (réticulant), 1.3% de triéthanolamine (réticulant), et 48% massique d'un composé isocyanate (ISO 135/161 (BASF)) est déterminée.

[0085] Comme mis en évidence par les [Fig.1 ] et [Fig.2], la mousse obtenue à partir du polyol 30% présente un profil de montée de mousse et une structure comparable à la mousse de référence. La mousse obtenue à partir du polyol 30% peut donc être utilisé dans un élément de siège.