Valorisation des chutes de fibres de verre produites lors de la fabrication des pales éoliennes comme renforcement pour un polymère d’injection

Résumé

Cette étude vise à démontrer le potentiel de valorisation des chutes de production des pales d’éoliennes composées de textiles de fibres de verre vierges. Ces retailles, produites lors de la découpe des rouleaux de textiles de verre pour le moulage des pales, possèdent des tailles et des géométries très variables, requérant un traitement d’uniformisation sous forme de déchiquetage. Ce déchiquetage mène à une agglomération des fibres de verre, qui sont ensuite soumises à une deuxième réduction de taille sous forme de déchiquetage secondaire menant à des fibres courtes ou de broyage menant à une fine poudre de fibres de verre. Ces deux produits sont ensuite insérés dans des granules de polypropylène (PP) afin d’agir comme matériau de renforcement à un taux massique de 20%. Les deux types de granules renforcés produites, soient le PPGF – ÉTS pour les granules ayant un renforcement de fibres courtes et le PPGF – Coalia pour les granules ayant un renforcement de poudre de fibres de verre, sont ensuite caractérisées thermiquement, physiquement et mécaniquement. La caractérisation thermique démontre que l’ajout du renforcement de verre impacte très peu les températures de fusion et de dégradation du polypropylène. Cependant, le procédé de fabrication du PPGF – ÉTS semble augmenter l’indice de coulabilité (MFI) des granules de 48%, ce qui indique une certaine dégradation de la matrice polymérique. La caractérisation physique révèle des taux de fibre massique réel des granules de 23,90 % pour le PPGF – Coalia et de 20,1% pour le PPGF – ÉTS, avec des longueurs moyennes des fibres de 0,066 mm et de 0,216 mm respectivement. La caractérisation mécanique des granules indique que l’ajout de la poudre de verre nuit légèrement (-12,3%) à la résistance mécanique du PP, mais qu’elle améliore similairement (+14,9%) sa rigidité. Les effets de l’ajout des fibres de verre courtes au PP dépendent des conditions d’injections, mais peuvent mener à une faible augmentation (+3,5%) de la résistance mécanique et à une forte augmentation (+77,2%) de sa rigidité en tension. Ces résultats démontrent le potentiel de revalorisation des fibres de verre issues des déchets de production du domaine éolien en les intégrant dans des matrices thermoplastiques, permettant de contribuer à une approche plus durable et à la réduction des matières allant à l’enfouissement.

Date	10 avr. 2025
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Martine Dubé (Directeur(-trice)) & Larry Lessard (Codirecteur(-trice))