De minuscules bulles grâce à des méthodes économiques
Simplifier la production de mousses et, ainsi, réduire les coûts de production profiteraient grandement aux nombreuses petites et moyennes entreprises (PME) actives dans ce domaine. Cela stimulerait leur position compétitive et leur permettrait de conquérir de nouveau des marchés provenant de sociétés étrangères et leurs produits moins chers. Une nouvelle technologie mise au point au titre du projet LIGHT-FOAM, financé par l'UE, promet de faciliter la production à faible coût à l'aide du moulage à injection existant, de l'extrusion et de l'équipement de moulage de compression. Elle se concentre sur l'infusion de gaz d'azote dans les polymères, qui le piège et le libère lors du processus pour créer une activité de moussage. Les scientifiques ont utilisé un processus commercial en autoclave pour infuser des niveaux élevés d'azote à une température au-delà de la température de transition du verre des cinq polymères sélectionnés. Ici, la diffusion gazeuse est élevée. La température ambiante piège les molécules d'azote et réduit le volume libre des granules de polymère. Un modèle prévisible de dissolution d'azote et de diffusion mis au point de façon itérative depuis le retour d'informations aux tests à l'échelle du laboratoire a permis d'optimiser les conditions et d'assurer une compatibilité avec les processus en autoclave actuels. Une procédure spécialisée d'emballage et d'envoi a été nécessaire pour s'assurer de ne pas perdre l'azote avant que les granules de polymère ne soient livrés aux utilisateurs finaux. Les spécifications ont suivi la législation pour le transport de biens sous pression. Les chercheurs ont choisi une solution abordable consistant en des couches de polyoléfine et d'aluminium contenant une valve à sens unique pour libérer la pression en cas de renforcement. Les essais préliminaires de stockage d'échantillons de polycarbonates à gaz et sans gaz étaient assez prometteurs. Enfin, les chercheurs ont optimisé le processus de moulage pour une nucléation uniforme et la formation de bulles d'azote au sein du polymère. De nombreux essais ont été entrepris et les effets de conception d'outils et des paramètres de traitement ont évalué la densité du produit, les propriétés mécaniques et la microstructure. Trois pièces d'études de cas ont été fabriquées pour les bénéficiaires du consortium, une pour chaque technique de fabrication. Suite à la dissémination et à la démonstration, différentes sociétés ont pris contact et deux opportunités commerciales ont été identifiées. LIGHT-FOAM a offert une nouvelle technique pour produire des mousses de haute qualité à partir de polymères sans le besoin d'agents d'expansion chimique ou d'équipement spécial. Les baisses significatives de coûts associés à l'optimisation continue selon les matériaux d'utilisateur final, des processus et des lignes de production promettent des profits majeurs aux PME dans le domaine.
Mots‑clés
Mousses, plastique, agents d'expansion chimique, moulage, moulage d'injection, moulage de compression, gaz d'azote, polymères, processus en autoclave, granules de polymère, nucléation, bulles d'azote
