Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
L'extrusion réactive montre de grandes potentialités et commence à faire ses preuves dans l'industrie. Ce procédé consiste à générer une transformation chimique volontairement au sein de l'extrudeuse, qui devient ainsi un réacteur continu. Cet article présente les principales caractéristiques de ce procédé d'extrusion réactive et liste quelques exemples d'applications. Les principes fondamentaux du procédé et l’apport de la modélisation sont ensuite abordés.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Françoise BERZIN : Ingénieur de l’École des Mines de Douai - Docteur de l’École des Mines de Paris - Maître de Conférences à l’Université de Reims Champagne-Ardenne
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Guo-Hua HU : Docteur de l’Université Louis-Pasteur, Strasbourg - Professeur à l’Institut National Polytechnique de Lorraine (Nancy) - Laboratoire des Sciences du Génie chimique (CNRS-ENSIC)
INTRODUCTION
L’extrusion est un procédé continu consistant à mettre en forme ou à transformer des polymères au sein d’un système vis / fourreau. Sauf quelques rares exceptions, les mécanismes impliqués sont purement thermomécaniques et tout processus chimique est à proscrire a priori. On parle d’extrusion réactive lorsque des transformations chimiques sont volontairement générées, de manière contrôlée. L’extrudeuse devient alors un véritable réacteur continu. Après une présentation des spécificités, des avantages et inconvénients de l’utilisation de l’extrudeuse comme réacteur continu, les principales applications de cette technologie dans le domaine des matériaux polymères synthétiques ou d’origine naturelle seront illustrées à l’aide d’exemples. Seront ensuite décrits les principes fondamentaux du procédé d’extrusion réactive et l’apport de la modélisation à ce type de procédé.
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Présentation
Exemples d’applications industrielles1. Présentation générale
1.1 Définition et présentation
Rappelons tout d’abord que l’extrusion est un procédé continu dans lequel le cœur du dispositif est une extrudeuse (cf. articles , et ). Celle-ci comporte une ou plusieurs vis sans fin tournant à l’intérieur d’un fourreau régulé en température par des systèmes de chauffage et de refroidissement. Le polymère y est introduit, souvent à l’état solide, sous forme de granulé ou de poudre.
Les principales fonctions de l’extrudeuse sont d’avaler le polymère, de le convoyer, de le fondre, de l’homogénéiser et de le mettre en pression, pour qu’il puisse finalement franchir la filière placée à son extrémité.
Les lignes d’extrusion sont principalement utilisées pour :
-
la fabrication de produits finis ou semi-finis tels que des tubes, des plaques et profilés divers ;
-
la granulation de polymères ;
-
la purification de polymères par élimination de produits volatils ;
-
l’incorporation d’adjuvants, d’additifs, de charges... au sein de polymères ;
-
la dernière étape d’une chaîne de polymérisation, afin d’augmenter le taux de conversion de systèmes de polymérisation dont la viscosité est très élevée et pour lesquels les réacteurs de polymérisation classiques sont inadaptés.
On notera que les quatre premières applications n’impliquent généralement que des phénomènes thermomécaniques et que tout processus de nature chimique y est à proscrire.
En revanche, l’extrusion réactive met en jeu, outre des phénomènes thermomécaniques, des réactions chimiques volontairement induites, et peut donc être définie comme un procédé dans lequel des processus chimiques sont générés au sein d’une extrudeuse en vue d’une transformation contrôlée des polymères . Il s’agit ainsi d’un procédé complexe couvrant deux domaines distincts (la chimie et l’extrusion des polymères) en une seule opération. D’outil de transformation des polymères le plus répandu, l’extrudeuse devient un véritable réacteur chimique.
HAUT DE PAGE1.2 Spécificités...
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Présentation générale
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - XANTHOS (M.) - Reactive Extrusion : Principles and Practice. - Hanser, Munich (1992).
-
(2) - KELLEY (J.M.) - Styrene polymerization process. - Brevet américain US 5 274 029 (1993).
-
(3) - SCHMIDT (L.R.), LOVGREN (E.M.), MEISSNER (P.G.) - Continuous melt polymerization of poly(ether imides). - Intern. Polym. Proc., no 4, p. 270-276 (1989).
-
(4) - GOUINLOCK (E.V.), MARCINIAK (H.W.), SHATZ (M.H.), QUINN (E.J.), HINDERSINN (R.R.) - Preparation and properties of copolyesters polymerized in a vented extruder. - J. Appl. Polym. Sci., no 12, p. 2403-2413 (1968).
-
(5) - PARK (H.J.), RHIM (H.S.), KIM (H.M.), KIM (D.H.), YOO (S.C.), KIM (S.H.), PARK (S.B.), HAN (I.S.), PARK (J.T.), KIM (S.M.) - Process for preparing aromatic polyamide fibers and films. - Brevet européen EP 246 732 (1987).
-
(6) - BARTILLA (T.), KIRCH (D.), NORDMEIER (J.), PROEMPER...
ANNEXES
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1 À lire également dans nos bases
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2 Outils
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3 Événements
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4 Annuaire
- 4.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive) 4.1.1 Extrudeuses monovis
- 4.2 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
- 4.3 Documentation – Formation – Séminaires (liste non exhaustive)
- 4.4 Laboratoires – Bureau d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
4.1.2 Extrudeuses corotatives
4.1.3 Extrudeuses contrarotatives interpénétrées
4.1.4 Extrudeuses contrarotatives non interpénétrées
1 À lire également dans nos bases
VERGNES (B.) - PUISSANT (S.) - Extrusion – Extrusion monovis (partie 1). - [AM 3 650] Traité Plastiques et Composites (2002).
VERGNES (B.) - PUISSANT (S.) - Extrusion – Extrusion monovis (partie 2). - [AM 3 651] Traité Plastiques et Composites (2003).
VERGNES (B.) - CHAPET (M.) - Extrusion – Procédés d'extrusion bivis. - [AM 3 653] Traité Plastiques et Composites (2001).
KOOPMANS (R.) - Défauts d'extrusion. - [AM 3 657] Traité Plastiques et Composites (2002).
NIVON (M.) - SANLIAS (G.) - Sécurité dans les techniques...
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