Quels sont les avantages de la coextrusion ?

La coextrusion consiste à créer un système multicouche obtenu en alimentant la tête d'extrusion avec plusieurs matériaux provenant chacun d'un cylindre différent. En traversant la filière, les différents flux sont organisés et composent les couches de l'objet. Du point de vue physique, l'opération est garantie par la viscosité des polymères, qui leur évite de se mélanger et permet une distribution homogène des matériaux les uns sur les autres.
Tout comme dans l'extrusion simple, les polymères doivent se plastifier et circuler sans se dégrader, et les profils de pression et de température doivent donc faire l'objet d'un contrôle attentif ; le temps de séjour du matériau dans le cylindre doit en outre être aussi réduit que possible.
Même si les médias continuent à le diaboliser et à le juger « absolument nocif », le plastique joue un rôle essentiel dans le développement des sociétés depuis sa création. Dire que le plastique pollue est aujourd'hui la tendance. Les déchets de plastique polluent bien entendu les mers et la nature. Mais le plastique n'en est pas responsable. Les responsables sont ceux qui jettent le plastique sans penser aux conséquences. La vérité est que si le plastique a connu une telle diffusion dans le monde entier, c'est grâce à ses aspects économiques et pratiques ainsi qu'à sa faculté de s'adapter à d'innombrables applications. Je voudrais donc aujourd'hui partager avec vous mes pensées sur trois cas qui soutiennent ma thèse.

Types d'applications

Les avantages de la coextrusion et des applications qui l'utilisent sont nombreux, et le marché croît au rythme de l'apparition de nouvelles applications. Des emballages « respirants » au domaine médical, en passant par les revêtements barrières pour le secteur alimentaire et la gestion des fluides de l'industrie automobile, la coextrusion est l'une des meilleures solutions pour la production de composants haute performance. L'association de ses propriétés thermiques, de sa résistance à l'humidité et à l'oxygène, de ses qualités mécaniques, esthétiques et d'isolation permettent de produire des composants fonctionnels au fort potentiel.
Des économies considérables sont également offertes par la production de composants incluant une teneur importante de matériaux recyclés et qui limitent ainsi l'utilisation de matériaux vierges ou haute qualité, fonctionnalisés et uniquement colorés en surface.

Les principaux avantages de la coextrusion comprennent la possibilité de réaliser des produits moulés dont les deux parties présentent une rigidité différenciée et pouvant être utilisés dans différents secteurs de l'industrie - construction, industrie alimentaire, avec des coûts réduits et des résultats durables.

Dans le secteur de la construction et de la production de tuyaux, le succès de la technologie dépend des matériaux utilisés et de la conception de l'installation ; les polymères doivent se plastifier, circuler dans les cylindres à la bonne température, selon le bon rapport d'épaisseur des couches et, surtout, selon un mouvement laminaire correct. Si ces conditions ne sont pas réunies, la différence de viscosité des polymères aboutit à un mélange aléatoire de phases au lieu d'une structure multicouche.

Aspect critique du processus

La compénétration des différentes couches est un défaut typique, qui peut être évité si l'on prévoit attentivement le parcours commun des différents polymères à l'intérieur de l'extrudeuse. Les principaux problèmes liés au processus de coextrusion sont ceux des interfaces entre les couches, et en particulier leur déformation et leur instabilité. Les interfaces entre les différents matériaux jouent un rôle essentiel dans la réussite d'une structure multicouche ; une instabilité importante compromettra en fait le résultat final en entraînant distorsion et dissociation entre les couches de polymères. L'instabilité à hauteur de l'interface est un défaut interne qui se manifeste généralement par un effet en zigzag ou en forme d'onde.

Une disparité excessive de la viscosité des polymères se répercute également de plusieurs façons sur le coextrudé en sortie de la matrice. Outre un flux turbulent et non laminaire, l'effet principal consiste dans une encapsulation importante du matériau présentant une haute viscosité par le matériau à viscosité inférieure, effet dont la visibilité est proportionnelle à la différence de viscosité.

Si la température de fusion n'est pas homogène, la viscosité sera irrégulière et aboutira à des variations plus ou moins évidents de l'épaisseur des couches. En effet, si un flux s'écoule plus aisément qu'un autre, la couche de ce matériau sera plus épaisse que celle du matériau se déplaçant plus lentement.
Si une ou plusieurs couches se dégradent du fait d'une conception incorrecte du système et des profils de température et de pression, on observera une décoloration du tuyau, tandis qu'un manomètre usé ou un matériau à température inadéquate aboutira à une ovalisation. En cas de hautes valeurs de cisaillement, des instabilités encore plus évidentes peuvent être observées comme un phénomène de stick-slip, glissement macroscopique de la surface.

Solution de coextrusion Bausano

Néanmoins, l'aspect rhéologique reste fondamental en vue de mieux comprendre les problèmes inhérents à cette technologie ; il a été avant tout démontré que la viscosité du polymère est le paramètre le plus important en vue de la détermination du problème, et donc de sa solution.
Bausano offre une vaste gamme de coextrudeuses utilisées dans le secteur médical, les centres de recherche et les universités, ainsi que dans l'industrie des plastiques.
Ces coextrudeuses peuvent traiter tous les matériaux thermoplastiques - PVC, PU, PE, PP, PC, PA, PMMA, PSU, PBT, LCP, PLG, PEEK, FEP, ETFE, PVDF, et sont essentiellement utilisées pour les productions suivantes :

• tuyaux médicaux et tuyaux à conduits multiples
• tuyaux coextrudés
• profilés, plaques et tôles techniques
• coextrusion de bandes colorées sur tuyaux, câbles et profilés.