Laboratoire de Polymer processing: nouvelles installations, nouvelles opportunités

Le 11 janvier 2018, le LIST a organisé un séminaire intitulé « Polymer Processing » (transformation des polymères), consacré à l'extrusion et ciblant les ingénieurs de procédés et les scientifiques en recherche et développement (R&D). Ce séminaire a attiré plus de 50 participants parmi lesquels 42 de l'industrie (en provenance de 25 entreprises) et a mis en avant le potentiel du LIST en matière d'extrusion des polymères et de modélisation des procédés.

Des opportunités très intéressantes dans le domaine de la transformation des polymères Exciting opportunities within polymer processing

Des représentants de Leistritz et SC Consultants, ainsi que des chercheurs travaillant au National Composite Centre - Luxembourg (NCC-L) hébergé par le LIST, ont présenté leurs activités dans le domaine des mélanges et de la transformation des polymères. Dans ce contexte, des outils efficaces et flexibles permettant de développer et d'optimiser les procédés d'extrusion bi-vis et les formulations de matériaux associées ont été mis en évidence. En outre, le LIST a saisi l'occasion de présenter son expertise complémentaire dans les domaines de la caractérisation, de l'analyse du cycle de vie (AVC) et de support aux spécifications REACH. 

Les participants ont également profité d'une visite des installations du LIST à Hautcharage et se sont vus présenter les nouveaux mélangeurs et extrudeuses au sein du laboratoire consacré à la transformation des polymères. Ces nouvelles installations sont divisées en deux parties : la partie « mélange à l'état fondu (réactif) » et la partie « moulage ». L'association de l'expertise de classe mondiale dans ces domaines avec la large gamme de capacités offertes par notre nouvelle installation de transformation des polymères fournit une variété d'opportunités uniques et intéressantes pour le LIST et ses partenaires. 

Une combinaison unique d'expertise, d'équipements et d'installations

Au sein de la partie « mélange à l'état fondu » du laboratoire, des « mélangeurs internes » par lot et des « extrudeuses » en continu complètent l'équipement existant du département Materials Research and Technology (MRT) du LIST. Grâce à la possibilité de traiter des lots de matériaux de toutes tailles (depuis les mélanges de quelques grammes jusqu’à des centaines de kg) et de définir un process de production transférables à l'échelle industrielle, les chercheurs du LIST disposent désormais des capacités nécessaires (en terme de température et de cisaillement) pour réaliser toutes sortes de montages : 

• composer n'importe quelle formulation thermoplastique ; 
• modifier chimiquement les plastiques ; 
• synthétiser de nouvelles (macro)molécules (par exemple via le procédé dit d'« extrusion réactive ») ; 
• ccontrôler les caractéristiques physiques, thermiques, électriques et/ou esthétiques des thermoplastiques.

Les produits résultant de ces opérations sont appelés composés ou, lorsque des charges sont ajoutées, composites.

Contrairement à la plupart des autres laboratoires, la combinaison unique d'installations et d'équipements de mélange à l'état fondu permettent au LIST de couvrir un large éventail d'échelles allant de quelques grammes à des centaines de kilogrammes. En outre, la flexibilité des extrudeuses du LIST revêt un intérêt particulier, étant donné les variations potentielles en termes d'options d'alimentation des composants plastiques, de configurations des barillets et des vis, sans oublier la possibilité de connecter une extrudeuse à une autre pour une opération en tandem. De solides compétences dans tous les domaines pertinents de la science et de l'ingénierie complètent le tableau.

Formation de matériaux de différentes tailles et à différentes échelles

Au sein de la partie « moulage » du laboratoire, des « presses à chaud » et des « machines de moulage par injection » sont désormais installées au LIST. Elles permettent non seulement de créer des matériaux de différentes formes pour les tester, mais aussi de couvrir une gamme d'échelles et de traiter une variété de matériaux via la compression et le moulage par injection.

Dans ce laboratoire, le LIST a fait l'acquisition de quatre nouvelles imprimantes 3D en vue d'une flexibilité maximale. Ces machines sont « ouvertes », ce qui leur permet d'accéder aux paramètres de mise en forme. Cela ouvre la possibilité d'imprimer des matériaux polymères innovants. Le LIST est en mesure des réaliser ses propres matériaux (synthèse ou mélange), une différence fondamentale par rapport à la plupart des installations d'impression 3D, et lui permettent de lancer de nouvelles activités dans le domaine de la fabrication d'additifs.

Grâce à ce nouvel équipement, le LIST prévoit une activité accrue dans les domaines suivants :

• matrice polymère pour les applications composites ;
• composition de nanocomposites pour l'emballage ;
• transformation par fusion réactive ;
• recyclage des polymères et analyse du cycle de vie (ACV) ;
• impression 3D de bioplastiques et supports d'ingénierie tissulaire pour les applications médicales.

> Voir les photos du séminaire "Polymer processing" du 11 Janvier 2018 sur photogallery.list.lu.

> Contacter directement Mr. Vincent Berthe via email pour tout besoin d'information supplémentaire sur le sujet.