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RÉSUMÉ
L'article commence par retracer l'historique du développement de la coextrusion, en soulignant son impact sur les marchés de la feuille et de la plaque. Après avoir évoqué les défauts classiques engendrés par les déformations et instabilités d'interface, il décrit les deux technologies génériques que sont la boîte de coextrusion et la filière multicanaux, en mettant en relief les détails de conception des matériels offerts sur le marché. Sont ensuite mentionnés les développements en cours concernant les multiplicateurs de couche et la mesure en continu par jauge IR des épaisseurs de couches. Enfin, il aborde la coextrusion multibandes, aspect moins connu du sujet mais néanmoins digne d'intérêt.
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Francis PINSOLLE : Ingénieur ENSEM (École nationale supérieure d'électricité et de mécanique de Nancy), - Master of Sciences de l'Université de Philadelphie (U of P), - IAE (Institut d'administration des entreprises d'Aix-en-Provence)
INTRODUCTION
La coextrusion s'est imposée en moins de quarante ans comme une composante technologique majeure de l'extrusion.
Dans tous les domaines, du tube à la feuille, du profilé à la plaque, de la bouteille au film soufflé, elle est au cœur des procédés de fabrication. Elle permet, entre autres, d'incorporer :
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une couche de protection sur une face extérieure de profilé ;
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un joint flexible sur un profilé rigide ;
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une couche de couleur et/ou de protection en surface d'une feuille ou d'une plaque ;
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une couche interne barrière dans une feuille, un tube ou une bouteille ;
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des rayures sur la paroi externe des tubes et des pailles (utilisées pour boire) ;
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une couche interne de recyclage, etc.
En particulier, la coextrusion est omniprésente dans la fabrication de feuille ou plaque au point que pratiquement toute ligne vendue aujourd'hui incorpore plusieurs extrudeuses.
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7. Mesures d'épaisseurs de couches
La recherche de meilleures performances pousse vers une plus grande sophistication des boîtes de coextrusion, ce qui rend les réglages plus pointus et requiert des opérateurs très qualifiés. L'innovation des multiplicateurs de couches procède aussi de cette tendance. Optimiser les réglages sur une filière multicanal demande aussi beaucoup de compétence.
Mais, pour autant, cela ne suffit pas : encore faut-il que les opérateurs disposent en temps réel des informations précises concernant les épaisseurs des couches.
De ce fait, les développements sont très importants dans le domaine de la mesure des couches en continu. Ces mesures sont effectuées avec des jauges à infrarouge (IR). La technologie de mesure IR repose sur le principe décrit figure 34 : pour chaque polymère, il existe une longueur d'onde caractéristique qui correspond à un pic d'absorption du signal IR, l'atténuation du signal, représentée par le rapport A/R, étant proportionnelle à l'épaisseur (en fait, A/R est proportionnel à la masse du polymère car une jauge IR est une jauge de grammage, cf. dossier [AM 3 644, § 11] Extrusion de feuille-plaque).
La technologie de base NIR (Near InfraRed) de la société NDC permet de mesurer l'épaisseur totale et l'épaisseur d'une couche, la couche barrière par exemple, en utilisant un filtre présélectionné correspondant à la longueur d'onde caractéristique du matériau barrière. Son utilisation est en principe limitée au cas d'une feuille transparente ou translucide. Cette technologie est de plus pénalisée par le délai requis pour établir la mesure, qui est de l'ordre de la seconde.
La technologie HR-FSIR (High Resolution – Full Spectrum InfraRed) est beaucoup plus performante :
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le signal est analysé par un logiciel dont la calibration permet de reconnaître toutes les longueurs d'onde du spectre (FS Full Spectrum)...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LEFEVRE (L.E.), MIDLAND (P.B.Jr.) - The Dow Chemical Company - Extrusion Method – brevet US 3 479 425 (18/11/1969).
-
(2) - CHISHOLM (D.), MIDLAND, SCHRENK (W.J.) - The Dow Chemical Company - Method of Extruding Laminates – brevet US 3 557 265 (19/01/1971).
-
(3) - NISSEL (F.R.) - * - . – Method and Apparatus for making multiple layered sheets – brevet US 3 959 431, Welex Inc (25/05/1976).
-
(4) - CLOEREN (P.) - * - . – Method for forming multilayer laminates – brevet US 4 152 387 (1/05/1979).
-
(5) - HAN (C.D.), SHETTY (R.) - Study of bicomponent coextrusion of molten polymers - Journal of Applied Polymer Science, volume 17, page 1289 (1973).
-
(6) - LEE (L.B.), WHITE (J.L.) - An experimental study of rheological properties of polymer melts in laminar shear...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Contour Die™ (EDI) http://www.extrusiondies.com
HAUT DE PAGE
NDC
High Resolution Full Spectrum InfraRed
HAUT DE PAGE3.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
EDI
Welex
Cloeren
Verbruggen
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