- Les plastiques sont des matériaux essentiels pour l’industrie, appréciés pour leur grande résistance, leur flexibilité d’utilisation et leur prix attractif.
- Le développement des technologies de transformation et les innovations en matière de matériaux permettent d’adapter les plastiques aux besoins des industries alimentaire, chimique ou de l’emballage.
- Les défis environnementaux et l’importance croissante accordée à l’économie circulaire accélèrent le développement de plastiques durables et de technologies de recyclage.
Les plastiques constituent l’épine dorsale de l’industrie moderne : de l’emballage et des produits blancs aux composants automobiles, en passant par les appareils médicaux et les composants alimentaires. Leur importance ne cesse de croître grâce à la combinaison de faibles coûts de production, de performances élevées et d’un large éventail de propriétés. Découvrez comment les plastiques sont fabriqués et comment ils peuvent être utilisés dans diverses applications industrielles.
Qu’est-ce qu’une matière plastique ?
Les matières plastiques sont des matériaux polymères obtenus par synthèse chimique. Ils sont basés sur des polymères, c’est-à-dire des composés macromoléculaires constitués d’unités répétitives – les monomères. Il s’agit de composés synthétiques ou de polymères naturels modifiés. Les plastiques peuvent également contenir des additifs tels que des stabilisateurs UV ou des colorants. En termes de propriétés, ces matériaux peuvent être flexibles, durs, résistants à la température ou faciles à mouler.
Les principales matières premières des plastiques sont
- lepétrole (la source la plus importante d’éthylène, de propylène et d’autres monomères),
- le gaz naturel,
- la biomasse (pour les bioplastiques),
- les matières premières secondaires recyclées.
Processus de production des plastiques
La production de plastique est un processus pétrochimique en plusieurs étapes. Elle permet d’obtenir des granulés de plastique qui peuvent être transformés ultérieurement. Examinons chaque étape du processus tour à tour.
Distillation du pétrole brut
La production commence par la distillation du pétrole brut. Ce processus se déroule dans un four de raffinerie et produit des fractions de pétrole brut ayant des points d’ébullition et des poids différents. Sous l’effet du chauffage, chaque fraction s’évapore puis se condense à la température appropriée, ce qui permet de les séparer.
Séparation de la fraction lourde de paraffine
La paraffine lourde est l’une des fractions les plus précieuses pour l’industrie des polymères. Le naphta est soumis à un traitement ultérieur, où les composants appropriés sont séparés pour produire des monomères – principalement des hydrocarbures insaturés tels que l’éthylène et le propylène.
Le craquage
Le craquage (thermique ou catalytique) est utilisé pour décomposer les fractions les plus lourdes en composés plus légers, les monomères. C’est à partir de ces derniers que sont formés les polymères les plus courants : polyéthylène (PE), polypropylène (PP), polychlorure de vinyle (PVC), polystyrène (PS), polyester (PET) et bien d’autres.
Polymérisation – condensation ou addition
L’étape suivante consiste à réunir les monomères pour former de longues chaînes de polymères. Ce processus, appelé polymérisation, se déroule dans des réacteurs dont la température et la pression sont strictement contrôlées et en présence d’un catalyseur spécifique au matériau. Selon le type de monomère, on utilise la polymérisation par addition ou par condensation.
Additifs et granulation
Tous les additifs modificateurs, tels que les stabilisants, les plastifiants ou les colorants, qui modifient les propriétés du polymère sont ensuite ajoutés au polymère. Le polymère est ensuite granulé et les granulés obtenus sont envoyés aux usines de transformation des matières plastiques.
Le processus de création de bioplastiques, quant à lui, peut faire appel à des processus de fermentation, et la production de plastique à partir de déchets plastiques recyclés nécessite une transformation préalable en regranulés.
Méthodes de transformation des plastiques
La diversité des applications des matières plastiques nécessite un certain nombre de techniques de mise en forme des granulés. La transformation des matières plastiques comprend principalement les méthodes énumérées ci-dessous.
L’injection
Il s’agit de la technologie la plus couramment utilisée, qui consiste à forcer un polymère fondu dans un moule sous haute pression. Une fois refroidi, le polymère prend la forme du moule. Cette technique est utilisée pour la production d’emballages, ainsi que de composants aux formes complexes (pièces électroniques, boîtiers d’équipement).
Extrusion
Également connue sous le nom d’extrusion, il s’agit d’un processus continu au cours duquel le polymère est poussé à travers une buse de section appropriée. Ce procédé permet de produire des composants longs tels que des profilés, des films, des tubes, des fibres ou des granulés avec une section constante.
Thermoformage
Il s’agit de chauffer une feuille de plastique à une température spécifique et de la déformer dans un moule pour obtenir la forme souhaitée. Ce procédé est rapide, relativement peu coûteux et permet de créer des produits à parois minces. Il est principalement utilisé pour produire des emballages (gobelets, barquettes, conteneurs, blisters) et des composants de grande taille (par exemple, des carrosseries de véhicules légers, des tableaux de bord, des revêtements de réfrigérateurs ou des palettes en plastique).
Types de plastiques et leurs applications dans diverses industries
Sur la base de leurs propriétés, les matières plastiques se répartissent notamment comme suit
- thermoplastiques – ils se ramollissent et fondent sous l’effet de la chaleur et sont recyclables (par exemple PE, PP, PVC) ;
- les plastiques thermodurcissables – ils sont infusibles et insolubles (par exemple, les résines) ;
- élastomères – présentent une très grande déformabilité à température ambiante et peuvent être façonnés à volonté ;
- les plastomères – présentent une faible déformation.
Les plastiques se caractérisent par un large éventail de propriétés, ce qui leur permet d’être utilisés pour toute une série d’applications dans des secteurs très différents.
L’industrie alimentaire
Les plastiques destinés à l’industrie alimentaire se distinguent par leur grande pureté, leur stabilité, leur résistance chimique et leur conformité aux réglementations régissant le contact avec les denrées alimentaires. Les plus populaires sont :
- PET – il est utilisé pour fabriquer des bouteilles et des récipients,
- PE et PP (polyéthylène et polypropylène) – utilisés pour les films, les bouchons et les emballages,
- PA – utilisé pour fabriquer des films barrières,
- PS – utilisé pour fabriquer des gobelets jetables et des barquettes alimentaires.
Industrie de l’emballage
L’industrie de l’emballage est le plus grand consommateur de plastiques au monde. Des matériaux aux propriétés mécaniques, barrières et visuelles différentes y sont utilisés et produits :
- LDPE – films et sacs,
- PEHD – bidons, bouteilles,
- PP – contenants alimentaires et cosmétiques,
- PET – bouteilles transparentes, plateaux.
Industrie chimique
La résistance à la corrosion et aux substances chimiques est importante dans cette industrie. Les produits qui en résultent sont utilisés dans la construction ou l’industrie automobile, entre autres. Les plastiques tels que :
- PVC – systèmes de tuyauterie, réservoirs,
- PP – composants pour pompes et raccords chimiques,
- PTFE – joints, revêtements non absorbants.
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Tendances et innovations dans la production de matières plastiques
Les principales tendances du marché, les innovations dans le domaine des matières plastiques et les technologies modernes de transformation des matières plastiques sont les suivantes :
- les biopolymères et les bioplastiques – une alternative aux plastiques classiques à base de pétrole ;
- les modifications des polymères pour améliorer la résistance, la flexibilité et les propriétés de barrière ;
- le recyclage chimique des plastiques pour récupérer les monomères de pleine valeur ;
- les plastiques durables.
Écologie et déchets : défis et solutions pour un développement durable
Le problème croissant des déchets plastiques impose des changements dans le secteur des matières plastiques. Il faut avant tout développer le recyclage et l’utilisation de matières premières renouvelables et biodégradables. La réponse pourrait être :
- des regranulés fabriqués à partir de matériaux retraités,
- des plastiques biodégradables,
- la conception d’emballages pour le recyclage,
- réduction de la masse des matériaux,
- développement du recyclage chimique,
- technologies de tri et d’identification des polymères,
- la production de produits à longue durée de vie.
Le rôle des plastiques dans la chaîne d’approvisionnement et les possibilités de collaboration avec Foodcom
Les plastiques interentreprises constituent l’épine dorsale des installations de fabrication de nombreuses industries. L’accès à un approvisionnement stable en monomères, polymères et additifs est crucial pour les industries alimentaire, chimique, de l’emballage, de la construction ou de l’automobile.
En tant que fournisseur expérimenté de matières premières plastiques, Foodcom propose une large gamme de produits dans la catégorie des produits chimiques industriels et des polymères, couvrant à la fois les plastiques de base et les matières premières spécialisées. La coopération avec l’entreprise permet d’accéder à des matières premières éprouvées, de bénéficier d’une assistance dans la sélection des matériaux et, surtout, de bénéficier d’une stabilité d’approvisionnement dans une situation de marché en évolution dynamique.
