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Séchage des plastiques par micro-ondes

La qualité des produits en plastique dépend en partie du niveau d'humidité présent dans le polymère après le traitement. Les recherches menées dans le cadre du projet européen Polydry fournissent un prototype novateur de système à base de micro-ondes qui peut être utilisé pour diverses matières plastiques.
Séchage des plastiques par micro-ondes
Le séchage des polymères réduit ou élimine les problèmes causés par une humidité trop élevée ou trop faible lors du traitement d'une matière plastique. La mesure dans laquelle l'humidité influence la qualité d'un produit dépend de la matière plastique mise en œuvre et de l'utilisation prévue du produit. Un séchage uniforme aide à prévenir les malformations, telles que les fissurations sous contrainte, et contribue au processus de moulage ou d'extrusion.

Le projet Polydry financé par l'UE vise à mettre au point un nouveau système de séchage par micro-ondes à faible coût et en temps réel. Outre les avantages évidents pour la qualité des plastiques, le nombre de produits écartés est réduit, ce qui permet de diminuer la quantité de déchets à granuler. Le traitement des déchets présente des dangers pour les opérateurs, notamment le contact avec des fraises, des flammes et des explosions.

Les scientifiques du projet Polydry ont étudié les interactions entre une série de polymères et le séchage par micro-ondes et ont aussi comparé les résultats obtenus avec le séchage thermique classique. Le recours aux micro-ondes pour les polymères thermoplastiques dépend principalement de la constante diélectrique (liée aux propriétés isolantes). Les travaux de recherche ont donc principalement porté sur la structure chimique des polymères relative aux caractéristiques diélectriques ainsi que le transport des propriétés de l'eau.

Pour mesurer la teneur en humidité, le projet Polydry a créé son propre matériel de détection. Un logiciel adapté à la mesure de l'humidité et du séchage a été conçu selon une analyse des besoins et la conception de haut niveau du modèle de cycle en V.

L'équipe Polydry a effectué de nombreux essais et a réussi à faire sécher différentes matières premières dans un système à micro-ondes en laboratoire. Les idées de conception concernant un système «pilote» de séchage par micro-ondes ont permis d'élaborer un prototype de modèle 3D intégrant un tambour intérieur et extérieur tandis que le logiciel déterminait le positionnement critique des magnétrons.

Un module de commande intelligent permet de réduire davantage les coûts et d'assurer l'efficacité du système. La régulation en boucle fermée du processus de mesure de l'humidité en continu permet une intégration avec les procédés en aval.

Les résultats de cette innovation ont de nombreuses implications. Non seulement, le système de séchage des polymères implique une réduction du temps de séchage et des rejets de produits et de déchets, mais il permettra aussi globalement de fabriquer des produits en plastique à des prix plus compétitifs dans l'UE et d'être ainsi en concurrence sur le marché mondial.

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