Investigating Mechanical Recycling of Fishing Nets

Compte tenu de la quantité croissante d'engins de pêche abandonnés ou perdus dans les océans et les mers, cette industrie réclame des solutions de recyclage. Les filets de pêche et les cordes sont principalement constitués de PE (polyethylene) et de PA (polyamide), et sont majoritairement recyclés chimiquement. Ce travail vise à recycler mécaniquement deux types d'engins de pêche, à savoir la corde et le filet, afin de produire des mélanges pouvant être utilisés dans des applications de moulage par injection ou de soufflage de film. Pour atteindre cet objectif, les filets de pêche et les cordes ont été broyés mécaniquement (déchiquetés) en flocons de fibres. Deux étapes de lavage ont ensuite été appliquées aux matériaux déchiquetés, à la fois pour nettoyer et éliminer la contamination au plomb, causée par la présence de fils de plomb torsadés à l'intérieur des cordes. Ces matériaux déchiquetés ont ensuite été extrudés et granulés à l'aide d'une extrudeuse à double vis et d'un granulateur. Les granulés recyclés sont ensuite mélangés à des résines vierges de compositions variées. Les propriétés mécaniques, thermiques et rhéologiques de ces mélanges ont été analysées et comparées à celles du PA et du PE purs. Les observations préliminaires ont démontré des améliorations du module d’Young et de l’allongement à la rupture pour le PA et le PE. Cependant, la résistance à la traction des mélanges de PE était supérieure à celle des matériaux purs et recyclés, et pour le PA, elle s'est avérée inférieure à celle des matériaux purs et recyclés. Dans les étapes suivantes, des tests MFI (Melt Flow Index) et rhéologiques ont été effectués sur tous les mélanges pour confirmer leur aptitude à un traitement ultérieur. Comme prévu, le MFI des mélanges se situe entre celui du matériau vierge et celui du matériau recyclé, dans la plage qui peut être acceptable pour une application de moulage par injection ou de soufflage de film. La viscosité complexe du matériau PE a prouvé la possibilité d'utiliser ce matériau pour un traitement ultérieur. Enfin, pour évaluer la possibilité d'utiliser des mélanges de PE dans des applications de soufflage de films, la viscosité allongée a été étudiée sur les mélanges.

Abstract

Considering the increasing amount of abandoned or lost fishing gears in the oceans and seas, this industries is demanding recycling solutions. Fishing nets and ropes are mostly made of PE (polyethylene) and PA (polyamide), mostly are recycled chemically. This work aims to mechancially recycle two types of fishing gears, namely rope and net, to produce blends that can be either used in injection molding application or film blowing applications. To achieve this goal, the fishing nets and ropes were mechanically grounded (shredded) into fiber flakes. Two washing steps are then applied for shredded materials both for cleaning and removing the lead contamination, due to presence of lead threads twisted inside ropes. These shredded materials were then extruded and granulated using a twin-screw extruder and a pelletizer. The recyclate granules are then blended with virgin resins with various compositions. Mechanical, thermal and rheological properties of these blends were analyzed and compared to the neat PA and PE. The priliminary observarions demonstrated improvements in Young’s modulus and elongation at break for both PA and PE. However, tensile strength for PE blends illustrated higher amount than the neat and recycled marerial, and for PA it proved to be lower than the one of neat and recycled material. As the following steps, MFI (Melt Flow Index) and rheological tests was performed on all blends to confirm their ability to be further processed. As expected the MFI of blends lies between the ones for the virgin and the recycled material, in the range that can be acceptable for either injection molding or film blowing application. The complex viscosity of the PE material proved the possibilty of using this material for further processing. Finally, to evaluate the possibilty of using PE blends in film blowing application, elongational viscosity was investigated on blends.