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UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO MENTION

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO MENTION SCIENCE ET INGENIERIE DES MATERIAUX Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplôme de Master Titre Ingénieur en Science et Ingénierie des Matériaux Présenté par : Monsieur TAFITASON Mahefanjaka Sandrio Soutenu le :08 juin 2017 Sous l’encadrement de : Monsieur ANDRIAMANAMPISOA Tsiry Angelos et Monsieur RANAIVONIARIVO Velomanantsoa Gabriely Promotion 2015 CONTRIBUTION A LA VALORISATION DES DECHETS EMBALLAGES FILMS PLASTIQUES DE LA SOCIETE JB - ESSAI DE FABRICATION DE PAVE EN PLASTIQUE Présenté par : MonsieurTAFITASON Mahefanjaka Sandrio Soutenu le : 08 juin 2017 Membres du Jury :  Présidente : Madame Zolimboahangy RAKOTOMALALA, Maître de Conférences  Encadreurs :  Monsieur TsiryAngelos ANDRIAMANAMPISOA, Chercheur Enseignant  Monsieur Gabriely RANAIVONIARIVO, Professeur Titulaire  Examinateurs :  Monsieur Hery Mikaela RATSIMBAZAFY, Maître de Conférences  Monsieur Charles RAZAFINJATOVO, Maître-assistant Promotion 2015 UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO MENTION SCIENCE ET INGENIERIE DES MATERIAUX Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplôme de Master Titre Ingénieur en Science et Ingénierie des Matériaux CONTRIBUTION A LA VALORISATION DES DECHETS EMBALLAGES FILMS PLASTIQUES DE LA SOCIETE JB - ESSAI DE FABRICATION DE PAVE EN PLASTIQUE Mémoire de fin d’étude Sciences et Ingénierie des Matériaux i REMERCIEMENTS Avant tout, je rends grâce au Seigneur pour son Amour et sa bienveillance tout au long de mes études, ceux qui ont conduit à l’achèvement de cet ouvrage. Aussi, je tiens à exprimer mes sincères remerciements aux :  Professeur Titulaire Yvon ANDRIANAHARISON, Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo (ESPA), de m’avoir autorisé à présenter les résultats de mes études et à l’ancien Directeur de l’Ecole, monsieur le Professeur Philippe Antoine ANDRIANARY, qui m’a accueilli au sein de l’ESPA ;  Docteur Frédéric RANDRIANARIVELO, Chef de la mention Science et Ingénierie des Matériaux (SIM).  Docteur Zolimboahangy RAKOTOMALALA, Maître de Conférences à l’ESPA, présidente du jury du présent mémoire. Je tiens à exprimer aussi ma profonde gratitude au Professeur Gabriely RANAIVONIARIVOProfesseur Titulaire à l’ESPA et au DocteurTsiry AngelosANDRIAMANAMPISOA,Directeur Technique de la Société JB Amboditsiry, Chercheur Enseignant à l’ESPA qui ont acceptés de diriger ce mémoire, pour ses accueils, ses disponibilités et les conseils qu’ils m’ont donnés pour la réalisation de ce mémoire. J’estime avoir eu le meilleur encadrement pédagogique qu’un élève aurait pu espérer. Mes remerciements vont aussi aux examinateurs, membres du jury pour leurs sincères apports dans l’amélioration de ce manuscrit. Vos critiques et vos remarques ont été précieux. :  Docteur Hery Mikaela RATSIMBAZAFY, Maître de Conférences à l’ESPA.  Monsieur Charles RAZAFINJATOVO, Maître-assistant à l’ESPA. Mémoire de fin d’étude Sciences et Ingénierie des Matériaux ii Tout le personnel d’encadrement et d’administration de l’Ecole, et surtout ceux de la Mention SIM, qui nous ont instruites durant les cinq années d’études à l’ESPA. Mes pensées vont également à, à ma famille, mes proches, en particulier à mes deux mères, et à mon frère,pour l’amour, la sagesse, les soutiens, et les encouragements qu’ils m’ont apportés durant tout mon parcours. Un grand merci à tous mes amis, surtout ceux de la promotion 2015 de la mention Science et Ingénierie des Matériaux, pour leurs encouragements et en souvenir des tendres et dures années passées ensemble. Qu’ils trouvent tous ici les respectueux témoignages de ma profonde gratitude. Mémoire de fin d’étude Sciences et Ingénierie des Matériaux iii SOMMAIRE REMERCIEMENTS SOMMAIRE LISTE DES TABLEAUX LISTE DES FIGURES LISTE DES ANNEXES LISTES DES ABREVIATIONS ET NOTATIONS INTRODUCTION PARTIE I : ETUDES ET RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES CHAPITRE I : LES POLYMERES CHAPITRE II : LES MATIERES PLASTIQUES CHAPITRE III : LES EMBALLAGES ALIMENTAIRES CHAPITRE IV : LES PAVES EN PLASTIQUES PARTIE II : ETUDES EXPERIMENTALES CHAPITRE V : LES DECHETS D’EMBALLAGES DE L’USINE JB CHAPITRE VI : MATERIAUX ET METHODES CHAPITRE VII : RESULTATS – DISCUSSION - ANALYSE Mémoire de fin d’étude Sciences et Ingénierie des Matériaux iv PARTIE III : EVALUATION ECONOMIQUE DU COUT DU PROJET ET REGARD SUR LA PROTECTION DE L’ENVIRONNEMENT CHAPITRE VIII : EVALUATION ECONOMIQUE DU PROJET CHAPITRE IX : REGARD SUR L’ENVIRONNEMENT CONCLUSION BIBLIIOGRAPHIE WEBOGRAPHIE ANNEXE Mémoire de fin d’étude Sciences et Ingénierie des Matériaux v LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : Propriétés des charges des matières plastiques ........................................ 16 Tableau 2 : Propriété et quelques applications des emballages plastiques. .................. 23 Tableau 3 : PCI des emballages plastiques courant, du pétrole et du charbon ............. 26 Tableau 4 : Compatibilité et l’incompatibilité de l’association des matériaux plastique .. 29 Tableau 5 : Emballages films plastiques de la société JB ............................................. 39 Tableau 6 : Masse d’emballages consommés par la société......................................... 40 Tableau 7 : Répartition des déchets emballages au sein de JB .................................... 40 Tableau 8 : Propriétés mécaniques et thermiques des plastiques utilisés ..................... 42 Tableau 9 : Ouverture des tamis utilisé pour l’analyse granulométrique du sable S suivant l'ordre décroissante et le Module AFNOR correspondant ................................. 44 Tableau 10 : Composition chimique du verre ................................................................ 47 Tableau 11 : Données spécifiques à chaque essai ....................................................... 53 Tableau 12 : Résultats de l’analyse granulométrique du sable 0/5 ................................ 56 Tableau 13 : Récapitulation de l’analyse granulométrique du sable utilisé pour le calcul du module de finesse .................................................................................................... 57 Tableau 14 : Temps de fabrication des différents essais ............................................... 57 Tableau 15 : Résultats de l’essai de compression ......................................................... 58 Tableau 16 : Coût direct de production .......................................................................... 63 Tableau 17 : Coût total production de chaque essai ...................................................... 63 Tableau 18 : Matériels nécessaires ............................................................................... 64 Tableau 19 : Investissement .......................................................................................... 64 Tableau 20 : recette annuelle estimée ........................................................................... 65 Tableau 21 : Rentabilité des projets .............................................................................. 66 Tableau 22 : Composition des fumées issues du chauffage de plastique ..................... 70 Mémoire de fin d’étude Sciences et Ingénierie des Matériaux vi LISTE DES FIGURES Figure 1 : Classification des matières plastiques ........................................................... 13 Figure 2 : Procédée de régénération des matières plastiques ....................................... 27 Figure 3 : Procédé de recyclage en produits finis .......................................................... 28 Figure 4 : Phase de fabrication de pavé en plastique .................................................... 31 Figure 5 : Linteau pour maison en terre ......................................................................... 33 Figure 6 : Dalle armée de caniveau ............................................................................... 33 Figure 7 : Possibilité en dalle de latrines ....................................................................... 33 Figure 8 : Procédé de fabrication de biscuits ................................................................. 35 Figure 9 : Répartition des déchets emballages au sein de JB ....................................... 41 Figure 10 : Exemple de tamis ........................................................................................ 43 Figure 11 : Pesage de l'échantillon ................................................................................ 44 Figure 12 : Pesage des quelques refus ......................................................................... 45 Figure 13 : Copeaux de bois .......................................................................................... 48 Figure 14 : Moule type 1 ................................................................................................ 48 Figure 15 : Moule type 2 ................................................................................................ 48 Figure 16 : Pavé fabriqué sans ajout de PET ................................................................ 49 Figure 17 : Déchets de bouteilles en PET ..................................................................... 49 Figure 18 : Déchets de films d’emballage plastique ...................................................... 49 Figure 19 : Sable de rivière utilisé ................................................................................. 50 Figure 20 : Verre concassé ............................................................................................ 50 Figure 21 : Chauffage de la cuve de cuisson ................................................................. 50 Figure 22 : Chauffage des plastiques ............................................................................ 51 Figure 23 : Ajout de verre .............................................................................................. 51 Figure 24 : Fin de la cuisson .......................................................................................... 51 Figure 25 : Mise en moule ............................................................................................. 52 Figure 26 : Refroidissement des produits ...................................................................... 52 Figure 27 : Moule à pavé ............................................................................................... 54 Figure 28 : Appareil utilisé pour les essais de flexion et de compression ...................... 54 Figure 29 : Section du type de pavé testé ..................................................................... 55 Figure 30 : Courbe granulométrique du sable S 0/5 ...................................................... 56 Figure 31 : Variation du temps de travail en fonction des essais ................................... 58 Figure 32 : Processus de valorisation des déchets films ............................................... 61 Mémoire de fin d’étude Sciences et Ingénierie des Matériaux vii LISTE DES ANNEXES ANNEXE 1 : PRESENTATION JB………………………………………………………....b ANNEXE 2 : SOURCES DES DECHETS FILMS DE JB…………………………………c ANNEXE 3 : COMPACTEUR DE DECHETS FILMS DE JB……………………………d ANNEXE 4 : LISTE DES CODES DES PLASTIQUES…………………………………...g ANNEXE 5 : DETAILS DE CALCUL DU BILAN ECONOMIQUE.………….…………i Mémoire de fin d’étude Sciences et Ingénierie des Matériaux viii LISTES DES ABREVIATIONS ET NOTATIONS HAPC : Hydrocarbure Aromatique Polyclyniques Chloré CTG : Centre Téchnique de Garoua MdF : Module de Finesse PCI : Pouvoir Calorifique Inférieur OPP : Oriented Polypropylène ou Polypropylène Orienté F : Force de pression maximale supportée par le matériau S : Section de l’échantillon de pavé Rc : Résistance à la compression exprimée Ar : Ariary Rn : Revenue I : Investissement VAN : Valeur Actuel Nette TRI : Taux de rentabilité Interne CO2 : Gaz carbonique GPL:Gaz de Pétrole Liquéfié FRP : Fiber Reinforced Plastics KRP: Kevlar Reinforced Plastics GRP: Glass Reinforced Plastics CFRP : Carbon Fiber Reinforced Plastics JB : Jean Barday Mémoire de fin d’étude Sciences et Ingénierie des Matériaux 1 TAFITASON Mahefanjaka Sandrio INTRODUCTION Actuellement, les matières plastiques envahissent notre vie quotidienne, car on les trouve partout autour de nous. Compte tenu de leur coût et de leurs propriétés par rapport à ceux des métaux et des alliages, leur utilisation devient très intéressante surtout dans le domaine de l’industrie agroalimentaire. En particulier, depuis 1970, l’usage répandu des plastiques dans uploads/Science et Technologie/ tafitasoamahefanjakas-espa-mast-2017.pdf