L'extrusion de films soufflés est un élément clé de la fabrication moderne du plastique. Elle permet de produire des films plastiques fins utilisés dans l'emballage, l'agriculture, la construction, etc. Ce procédé polyvalent permet de créer des films tubulaires sans soudure, d'épaisseur uniforme et d'une résistance exceptionnelle. Nous explorons ci-dessous les fondamentaux de l'extrusion de films soufflés, ses machines, ses étapes de fabrication, ses applications et les points clés à prendre en compte.
Une machine de soufflage de film est un équipement industriel conçu pour produire des films plastiques par extrusion-soufflage. Elle fait fondre la résine polymère, l'extrude à travers une filière circulaire et la gonfle sous pression d'air pour former une bulle. La bulle est ensuite refroidie, comprimée et enroulée en rouleaux. Cette méthode est idéale pour créer des films flexibles de haute qualité, d'épaisseur et de largeur réglables.
Le procédé d'extrusion de film soufflé transforme la résine plastique brute en film tubulaire continu. Les étapes clés comprennent :
Fusion : les granulés de résine sont introduits dans une extrudeuse, où la chaleur et les forces de cisaillement les font fondre en un fluide visqueux.
Extrusion : Le polymère fondu est forcé à travers une filière circulaire, formant un tube creux.
Gonflage : De l'air comprimé est injecté dans le tube, le dilatant en une bulle pour obtenir le diamètre et l'épaisseur souhaités.
Refroidissement : Des anneaux d'air ou des systèmes de trempe à eau solidifient le film.
Effondrement et enroulement : la bulle refroidie est aplatie et enroulée en rouleaux pour un traitement ultérieur.
Préparation du matériau : Les résines (par exemple, LDPE, LLDPE, HDPE, PP) sont séchées (si elles sont hygroscopiques) et mélangées avec des additifs tels que des stabilisants UV ou des agents glissants.
Extrusion : La vis de l'extrudeuse transporte, comprime et fait fondre la résine. Les zones de température sont soigneusement contrôlées.
Formation de la filière : Le polymère fondu sort de la filière sous forme de tube à paroi mince. La conception de la filière (par exemple, mandrin spiralé) assure un écoulement uniforme.
Gonflage des bulles : la pression de l'air contrôle le diamètre des bulles (lié au « taux de gonflage ») et l'épaisseur du film.
Refroidissement : les anneaux d'air externes et les systèmes de refroidissement à bulles internes (IBC) stabilisent la bulle.
Enroulement et enroulement : les rouleaux pinceurs réduisent la bulle et le contrôle de la tension assure un enroulement sans plis.
Les films soufflés sont omniprésents dans les industries nécessitant des matériaux légers, durables et flexibles :
Emballages : Sacs de courses, emballages alimentaires (films barrières), films étirables.
Agriculture : Films de serre, films de paillage, sacs d'ensilage.
Construction : Pare-vapeur, feuilles de protection.
Médical : Emballage stérile, poches IV.
Biens de consommation : Sacs poubelles, films plastiques.
Extrudeuse : Systèmes à vis simple ou double qui font fondre et homogénéisent la résine.
Tête de filière : façonne le polymère fondu en un tube ; essentiel pour l'uniformité du film.
Anneau d'air : refroidit l'extérieur de la bulle.
Système de refroidissement à bulles internes (IBC) : gère le flux d'air à l'intérieur de la bulle pour un refroidissement précis.
Rouleaux de pincement : Réduisez la bulle en couches de film plates.
Enrouleur : Rassemble le film en rouleaux avec une tension contrôlée.
Systèmes de contrôle : surveillez des paramètres tels que la température, la pression et la vitesse.
Rentabilité : coûts d'outillage inférieurs par rapport à d'autres procédés (par exemple, le moulage par injection).
Flexibilité des matériaux : fonctionne avec une large gamme de polymères, y compris les mélanges et les matériaux recyclés.
Propriétés du film : Offre une résistance supérieure aux chocs et à la perforation grâce à l'orientation biaxiale lors du soufflage.
Polyvalence : Produit des films monocouches et multicouches (par coextrusion) pour des applications spécialisées (par exemple, des films barrières pour l'emballage alimentaire).
Plage de largeur et d'épaisseur : Peut produire des films très larges (jusqu'à plusieurs mètres) et des épaisseurs fines (jusqu'à 10 microns).
Quels matériaux peuvent être utilisés dans une machine à film soufflé ?
Les résines courantes comprennent le polyéthylène (PEBD, PEBDL, PEHD), le polypropylène (PP) et les polymères biodégradables (PLA, PBAT). Des additifs améliorent leurs propriétés, comme la résistance aux UV ou le comportement antistatique.
Comment l'extrusion de film soufflé se compare-t-elle à l'extrusion de film coulé ?
Machine de soufflage de film : Produit des films tubulaires aux propriétés mécaniques équilibrées ; un refroidissement plus lent permet une plus grande clarté.
Machine à film coulé : crée des films plats avec un refroidissement plus rapide, offrant une clarté optique supérieure mais moins de ténacité.
Quels sont les facteurs clés qui affectent la qualité du film ?
Uniformité de la température de fusion, taux de soufflage, efficacité du refroidissement et conception de la matrice. La contamination ou l'humidité de la résine peuvent également entraîner des défauts.
Comment puis-je améliorer l’efficacité des processus ?
Optimisez la conception des vis pour une fusion plus rapide, utilisez des systèmes IBC avancés pour le refroidissement et mettez en œuvre une surveillance en temps réel pour réduire les temps d'arrêt.
L'extrusion de films soufflés demeure un pilier de l'industrie plastique, permettant la production de films légers et durables pour de nombreuses applications. En maîtrisant ses machines, la dynamique de ses procédés et ses stratégies d'optimisation, les fabricants peuvent exploiter cette technologie pour répondre à l'évolution de la demande du marché en matière d'emballages et de solutions industrielles durables et performantes.
