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Dec 23, 2023

Le PLA entre dans le domaine de l'étirement par injection

Personnel de PlasticsToday | 10 janv. 2017 Développer un nouveau matériau, en particulier un

Personnel de PlasticsToday | 10 janvier 2017

Développer un nouveau matériau, en particulier un bioplastique optimisé pour l'environnement pour les applications de conteneurs rigides, n'a pas été une mince affaire pour Floreon (East Yorkshire, Royaume-Uni). L'entreprise est une entreprise technique à un stade précoce qui produit un composé bioplastique spécialement formulé à haute performance qui est ajouté au bioplastique standard, l'acide polylactique (PLA).

L'objectif de Floreon était de créer un matériau innovant avec une origine durable et une gamme d'options de fin de vie. En fait, il a fallu à l'entreprise quatre années de recherche et développement et un partenariat de transfert de connaissances avec l'Université de Sheffield pour mettre au point ce bioplastique unique, respectueux de l'environnement, entièrement compostable et hautement performant, explique le Dr Andrew Gill, directeur technique de Floreon.

La société a produit environ un demi-million de livres de bioplastique à ce jour et a activement obtenu des brevets mondiaux pour la formulation avec des brevets en instance aux États-Unis et au Japon.

Commencé avec des bouteilles de 15 litres

"Nous essayons de mettre ce bioplastique sur le marché pour les applications d'emballage rigide et plus loin sur la ligne pour les applications durables également", déclare Gill. « Nous avons commencé avec des bouteilles d'eau de 15 litres principalement parce que ces bouteilles ne pouvaient pas être recyclées en raison de leur taille. Nous ne savions pas vraiment ce que les clients en faisaient. Nous avons essayé de commercialiser la technologie dans diverses applications telles que les emballages rigides, les pulvérisateurs à gâchette et les bouteilles d'eau.

La clé du succès du développement de ce nouvel additif à mélanger avec le bioplastique PLA pour les conteneurs rigides a été le partenariat avec R&D/Leverage Europe (Nottinghamshire, Royaume-Uni) pour aider aux tests de matériaux afin de déterminer un traitement optimal et quelles applications seraient adaptées au nouveau matériau.

Floreon a travaillé sur le développement du matériau bioplastique pour ses propres besoins depuis 2011 dans le but de fabriquer de grandes bouteilles pour les refroidisseurs d'eau, explique Gill. « Le matériau avait les performances, mais nous ne pouvions pas en faire une grande bouteille. Le problème à l'origine était l'épaisseur de la préforme. La première bouteille de 15 litres a échoué parce que la préforme était si épaisse et lourde qu'elle nécessitait beaucoup de chaleur, ce qui a essentiellement provoqué la cristallisation du matériau en utilisant un processus en deux étapes.

R&D/Leverage et Twist dans le développement

R&D/Leverage a relevé le défi lorsqu'il a été approché par Floreon pour aider à commercialiser la percée.

"Nous étions intéressés à poursuivre cette enquête pour promouvoir notre engagement envers les questions écologiques", a déclaré Alan Tolley, directeur général. "Et aussi en raison de notre expertise dans les applications de moulage par soufflage et étirage par injection en une seule étape, qui, selon nous, seraient optimales pour le matériau Floreon.

"Notre première réaction a été l'appréhension alors que nous sommes allés dans l'inconnu. Dans cet esprit, nous avons cependant choisi un pot cosmétique plus petit qui, à notre avis, serait le produit le plus facile [pour] obtenir de bons résultats."

R&D/Leverage a défini le projet dans son Product Solution Laboratory (PSL) en utilisant l'une des six machines d'injection-étirage-soufflage de l'entreprise. Les ingénieurs du service technique et les ingénieurs de Floreon ont utilisé leur expertise pour traiter le matériau avec d'excellents résultats. R&D/Leverage a ensuite augmenté la mise lors du deuxième essai, en choisissant une bouteille beaucoup plus difficile avec des caractéristiques stimulantes - la bouteille Twist exclusive de R&D/Leverage.

"Lors de cet essai, nous avons utilisé le matériau Floreon en utilisant plusieurs poids et épaisseurs de paroi de préforme différents que nous avons pour notre bouteille Twist", explique Tolley.

Steve Gough, responsable technique R&D/Leverage, commente : « Nous avons constaté que la résine Floreon offrait une large fenêtre de processus avec d'excellents résultats en termes de distribution optimisée des matériaux et de rapport d'angles nets. La capacité a été transférée avec de bons produits constants fabriqués à partir de préformes de 3 mm à 8 mm d'épaisseur.

L'équipe de Floreon et R&D/Leverage s'est avérée un succès.

"R&D/Leverage était un partenaire idéal pour nous aider à concrétiser notre recherche et développement", déclare Floreon's Gill. "Ils ont pu sécher le matériau selon nos spécifications, puis sélectionner la machine et l'outillage appropriés. Le test initial a été effectué avec une application simple - des pots cosmétiques - et cet essai a été vraiment réussi."

L'usine britannique de R&D/Leverage est spécialisée dans les bouteilles PET moulées par soufflage en une seule étape et peut apporter son expertise au PLA ainsi qu'au PET, au PP et aux matériaux Triton d'Eastman. R&D/Leverage propose l'évaluation des produits, la conception et la fabrication d'outils, la qualification des outils ainsi que la preuve de la viabilité des produits dans le laboratoire de solutions produits de l'entreprise.

R&D/Leverage USA a son siège social à Lee's Summit, MO.

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