EXTRUDEUSE MONOVIS POUR MATIERE PLASTIQUE (Polyéthylène haute densité)

Conséquence du caractère organique

Stabilité thermique La stabilité thermique est liée à l’énergie de dissociation des liaisons chimiques. Pour les polymères industriels, ces liaisons n’excèdent pas 350 KJ.mol-1 , aussi, la tenue à long terme excède rarement 200°C , et la tenue à court terme excède rarement 500°C. Chaque polymère est ainsi caractérisé par une courbe « plafond » (limite de la mise en œuvre) dans le graphe temps-température (fig.2).
Caractère d’isolant électrique et thermique Le caractère d’isolant électrique est lié à la covalence, les électrons étant étroitement localisés sur les liaisons. Le caractère d’isolant thermique est lié à la faible densité (fig.3)
Faible densité La densité d’un matériau est liée à la masse atomique des éléments qui le composent. Comme les polymères sont essentiellement formés d’atomes légers C et H , ils figurent parmi les matériaux les moins denses (fig.3 et 4).

Les groupements fonctionnels et fonctionnalité f

Pour que les monomères puissent réagir, il leur faut un ou plusieurs groupements d’atomes dotés de propriétés chimiques caractéristiques. Ces structures sont appelées groupes fonctionnels. Ils interviennent de façon déterminante dans la réactivité du monomère et participent à la réaction de polymérisation. La fonctionnalité f ( représenté sur la fig.8) est donc le nombre de sites réactifs que peut avoir un groupe fonctionnel donné, c’est-à-dire le nombre de liaisons covalentes qu’il peut établir avec les molécules semblables Pratiquement tous les polymères industriels sont bâtis en combinant les principaux groupements fonctionnels du tableau 1en annexe.

Distinction entre les familles de polymères industriels : polymères thermoplastiques, thermodurcissable et élastomères

Les thermoplastiques Les thermoplastiques sont constitués des molécules linéaires, indépendantes, avec éventuellement des ramifications (fig.9a, 9b, 9c), et peuvent être fondus. En effet, lorsqu’une masse polymère à molécules linéaires ou ramifiées est chauffée, elle se ramollit à une certaine température et s’écoule parce que les molécules glissent librement entre elles.
Les thermodurcissables Certains groupes fonctionnels cités dans le tableau 1 ont une fonctionnalité supérieure à 2, ce qui permet de former des réseaux tridimensionnels. C’est le cas des matières thermodurcissables. Les thermodurcissables sont ainsi constitués de polymères à molécules très réticulées qui ne se ramollissent pas sous l’action de la chaleur et ne s’écoulent pas sensiblement, parce que les portions de chaînes individuelles sont liées les unes aux autres par des liaisons chimiques et forment une structure rigide (fig.9d ). Ces polymères fortement réticulés n’ont donc ni température de transition vitreuse ni température de fusion (voir § II.4.1.1/1.2).
Les élastomères Les élastomères ou caoutchouc sont constitués de chaînes qui, à température ambiante, glissent très facilement les une par rapport aux autres du fait que leur température de transition vitreuse (voir § II.4.1.1) est bien inférieure à la température ambiante . Les chaînes sont hautement enchevêtrées et forment ainsi un réseau dont les mailles se déforment facilement . Afin d’éviter la déformation permanente du réseau par glissement, il est nécessaire de fixer les chaînes entre elles par des liaison chimiques (liaisons pontales) . C’est le rôle du souffre qui intervient dans la vulcanisation du caoutchouc (fig.10)

Limitation au recyclage des bouteilles en plastique

Le recyclage des matières plastiques se limite à celui des bouteilles et flacons en plastique, même dans les pays hautement industrialisés. Plusieurs raisons justifient cette limitation :
– les bouteilles et flacons ne se retrouvent que dans quelques flux homogènes importants (PEhd, PET, PVC); d’autres emballages en plastique se composent de dizaines de sortes de plastiques en petites quantités
– les petits emballages en plastique sont souvent souillés par des restes de produit et les rincer ne constitue pas une solution écologiquement saine (contamination de l’eau).
– les procédés de recyclage pour les petits emballages en plastique et les films sont rares, couteux et conçus exclusivement pour de très petites quantités : leur utilisation ne se justifie donc pas d’un point de vue économique

La régénération

– Le surtri : La qualité des bouteilles doit être vérifiée à leur arrivée au centre de régénération par contrôle manuel et optique, c’est le surtri.
– Le broyage : Il consiste à déchiqueter les matières par une lame à haute énergie pour les transformer en paillettes. La granulation de celles ci doivent être suffisamment fines pour pouvoir être incorporé dans le chenal de la zone d’alimentation de l’extrudeuse.
– Lavage à chaud : Il se passe dans un rotor et l’eau est porté à une température élevé (mais inférieure à Tf). Il sert à
– éliminer les restes de produits contenus dans les flacons.
– diluer les colles des étiquettes
– éliminer les étiquettes par flottaison
– Extrusion: Après séchage, les paillettes sont homogénéisées avec des adjuvants (colorant, matière première….) ,et fondues par l’extrudeuse. L’extrudât solides est ensuite concassé pour être transformé en granulé prêt à l’emploi.

Le rapport de stage ou le pfe est un document d’analyse, de synthèse et d’évaluation de votre apprentissage, c’est pour cela chatpfe.com propose le téléchargement des modèles complet de projet de fin d’étude, rapport de stage, mémoire, pfe, thèse, pour connaître la méthodologie à avoir et savoir comment construire les parties d’un projet de fin d’étude.

Table des matières

INTRODUCTION
Partie 1 : STRUCTURE ET PROPRIETES DES POLYMERES
CHAPITRE I – LES POLYMERES ORGANIQUES
I.1. Généralité
I.2. Les polymères organiques
CHAPITRE II – LES ECHELLES DE STRUCTURES
II.1. Généralités
II.2. Structure à l’échelle moléculaire
II.3. Structure à l’échelle macromoléculaire
II.4. Structure à l’échelle supramoléculaire
Partie 2 : LE POLYETHYLENE HAUTE DENSITE , ET L’ HOSTALEN GM
CHAPITRE I – LE POLYETHYLENE HAUTE DENSITE
I.1. Préparation
I.2. Cristallinité
I.3. Le polyéthylène haute densité
CHAPITRE II – LA MATIERE PREMIERE : L’ ®HOSTALEN
II.1. Description générale
II.2. Propriétés mécaniques
II.3. Caractéritiques thermiques
PARTIE 3 : LA RHEOLOGIE DES MATIERES PLASTIQUES
CHAPITRE I : VARIATION DE LA VISCOSITE EN CISAILLEMENT
I.1. Définition de la viscosité en cisaillement
I.2. Variation de la viscosité en cisaillement
I.3. Détermination de la viscosité d’un polymère
PARTIE 4 : PRINCIPE DE L’EXTRUSION MONOVIS
CHAPITRE I : DESCRIPTION ET MODELISATION DU PROCEDE
I.1. Descriptif, principe de fonctionnement
I.2. La vis d’extrusion et les différentes zones phénoménologiques d’une extrudeuse
I.3. Etude et optimisation de la zone d’alimentation
I.4. La zone de «retard en fusion»
I.5. Etude et optimisation de la zone de plastification
I.6. Etude de la zone liquide ou zone de pompage- Le débit volume de l’extrudeuse
CHAPITRE II – LA VIS D’EXTRUSION
II.1. Les différents profils de vis
II.2. Caractéristiques de la vis
II.3. Les zones de mélanges
II.4 Géométrie de la vis de notre extrudeuse
PARTIE 5 : DIMENSIONNEMENT
CHAPITRE I – DONNEES GENERALES ET CALCULS PRELIMINAIRES
I.1. Caractéristiques générales du polymère
I.2..La loi de viscosité
I.3. Condition de fonctionnement.
CHAPITRE II – DIMENSIONNEMENT DU REDUCTEUR
II.1 Généralité
II.2. Calcul du jeu entre la vis et le corps du fourreau
II.3. Dimensionnement du réducteur
II.4. Dimension de la courroie et de la poulie
II.5. Choix du moteur et du variateur de tension
II.6. Détermination des dimensions de la butée axiale
II.7. Détermination du matériau de la vis
II.8. Régulation thermique
PARTIE 6 : APPLICATION DE L’EXTRUDEUSE
CHAPITRE I : APPLICATION DE L’EXTRUDEUSE
I.1. Point de fonctionnement du système extrudeuse/filière
I.2. Diverses application de l’extrudeuse
I.3. Application au recyclage
CONCLUSION
ANNEXE