Les voies d'innovation pour l'extrusion - IPC, Centre Technique Industriel de la Plasturgie et des Composites

Les voies d’innovation pour l’extrusion

Extrusion

Publié le : 29/10/2024 par Valentin Thoury

Le procédé d’extrusion offre une palette intéressante de fabrication de produits : compounds, semi-produits ou encore produits finis. Mais quelles sont les voies d'innovation pour ce procédé ?

Ce procédé de transformation en continu de polymères thermoplastiques permet d’utiliser tous types de matériaux thermoplastiques : polymères de commodités (PE, PP, PVC, PET, PS, PMMA, etc) polymères techniques (PA, PBT, ABS, SAN, PC, POM, etc), polymères recyclées, polymères biosourcés (PCL, PLA, PHA, PBAT, PBS), polymères biodégradables (PHA, PLA, PBS, etc) polymères ultratechniques (PEEK, PEI, etc). Le choix du matériau dépend essentiellement des propriétés finales souhaitées, qu’il s’agisse de la résistance (chimique, thermique, mécanique, usure) ou de la fin de vie du produit.

Les opportunités et les limites

Les principaux atouts de l’extrusion sont la rentabilité du procédé qui peut s’expliquer par une production en continu, et par l’utilisation d’outillage peu complexe qui limite les coûts. Il est possible de fabriquer un large panel de formes de produits finis ce qui permet une grande flexibilité aux industriels pour s’adapter plus facilement aux évolutions du marché. La limite principale de ce procédé est le coût d’investissement d’une ligne d’extrusion qui peut rapidement devenir onéreux en particulier pour des applications spécifiques comme, par exemple, les produits médicaux. Ce qui entraine un vieillissement de l’outil de production avec du matériel ancien qui parfois augmente considérablement le taux rebuts (panne machine, dérive sur un paramètre process). Par ailleurs, la pénurie de techniciens régleurs entraine un ‘’turn over’’ important et, par conséquent engendre des pertes de connaissances et de productivité (augmentation du nombre de rebuts).

Les réglementations autour des plastiques

Les réglementations visant à réduire l’impact environnemental des déchets plastiques contraignent de plus en plus l’usage des plastiques dit “conventionnels”.

Celles-ci permettent néanmoins de promouvoir des solutions alternatives comme l’intégration de matières premières recyclées (MPR) ou l’utilisation de matériaux des alternatifs. Parmi les autres principales mesures Européennes pouvant impacter les transformateurs de matières plastiques par extrusion nous pouvons mentionner :

Les objectifs de recyclage

Les législations fixent des objectifs ambitieux pour le recyclage des plastiques. Par exemple, l’Union Européenne exige que d’ici 2030 que tous les emballages plastiques devront être recyclables ou réutilisables. Il faudra donc que les industriels soient en capacité de s’approvisionner en MPR grâce à des gisements les plus stables possibles et en mesure de les transformer à l’aide de leurs moyens actuels.

La responsabilité élargie des producteurs (REP)

Les producteurs et metteurs en marché de produits plastiques sont tenus responsables de la gestion de la fin de vie de leurs produits. C’est donc la conception d’un produit que sa fin de vie doit être pensée en terme de collecte, de tri et de recyclage. Ce sont des étapes sur lesquelles IPC multiplie les initiatives et projets et propose des accompagnements personnalisés.

Innovation et développements

Les acteurs publics encouragent la recherche et le développement de matériaux alternatifs, plus durables et moins polluants. Des projets subventionnés et/ou des partenariats public-privé permettent de faciliter la transition des industriels du milieu de l’extrusion. L’utilisation de matériaux alternatifs est privilégiée tour en tenant compte de leur pertinence technico-économique et environnemental.

Les travaux d’IPC pour l’innovation en extrusion

La technologie multi-nanocouches

Nos équipes comprennent que vos emballages multicouches jouent un rôle crucial en offrant des barrières efficaces contre l’humidité, l’oxygène et d’autres facteurs environnementaux. Cependant, leur recyclabilité pose un défi en raison de la difficulté à séparer les différentes couches de matériaux. Pour répondre à ce besoin, nous avons développé une technologie d’extrusion multinanocouche qui permet de réduire, voire éliminer, les couches barrières, tout en modifiant la texture de surface des films pour limiter la pénétration des gaz.

Cette innovation vous aide à optimiser à la fois la performance et la recyclabilité de vos emballages.

Pour les matériaux complexes, notamment les produits en papier carton avec une fine couche de plastique, IPC s’engage à trouver des solutions durables. Nous travaillons activement sur la substitution des films plastiques pétrosourcés par des films compostables ou biodégradables en milieu marin, réduisant ainsi l’impact environnemental de vos produits. Dans ces projets, IPC vous accompagne à chaque étape : du choix des matières premières au développement de formulations via l’extrusion compoundage, en passant par la fabrication de films mono ou multicouches et la création de complexes par extrusion couchage ou lamination. Nous nous engageons à vous fournir des solutions sur mesure qui allient innovation, performance et durabilité pour répondre à vos exigences en matière d’emballage.

Un matériau, deux caractéristiques, c’est possible !

Nous avons développé un produit innovant par co-extrusion, conçu pour répondre à vos besoins en recyclabilité. Ce produit, constitué d’un seul matériau, combine un corps conducteur de lumière et une enveloppe isolante, facilitant ainsi le recyclage.

Nous avons sélectionné les matériaux via l’extrusion compoundage, développé un outillage spécifique, puis réalisé des essais de co-extrusion avec deux extrudeuses. Après optimisation du processus, nous avons validé la preuve de concept en produisant des mètres linéaires.

Cette approche garantit la faisabilité technique et la performance de votre produit, tout en répondant à vos exigences de recyclabilité. IPC est votre partenaire clé pour des solutions innovantes et durables.

En conclusion, l’extrusion des polymères thermoplastiques présente des perspectives prometteuses pour répondre aux enjeux environnementaux et industriels actuels. Grâce aux avancées en matière d’innovation et à l’intégration de matières recyclées et biosourcées, cette technologie permet aux industriels de concilier performance technique et durabilité. Les initiatives d’IPC pour la mise au point de matériaux plus facilement recyclables et de technologies multi-nanocouches illustrent cette dynamique vers des solutions plus écologiques et adaptées aux exigences réglementaires. Ainsi, l’extrusion continue de se positionner comme un procédé clé pour une production responsable et compétitive, répondant aux besoins évolutifs du marché.

Découvrez les moyens d’extrusion d’IPC ici !