Plastiques composites à fibres entièrement recyclables pour l'économie circulaire

Un ruban UD avec des fibres ®Dyneema – Polyéthylène et une matrice en polyéthylène

La pollution plastique est un problème mondial urgent. L’UE travaille activement à transformer l’industrie du plastique en une économie circulaire pour la neutralité climatique. Le projet All-Polymer visait à développer des produits en plastique renforcé de fibres entièrement recyclables en utilisant des rubans thermoplastiques renforcés de fibres plastiques unidirectionnels innovants (rubans UD).

Le projet All-Polymer s'est concentré sur la valorisation des plastiques secondaires avec des rubans UD, permettant la création de produits en plastique entièrement recyclables. A+ Composites GmbH a fourni une gamme de rubans plastiques renforcés de fibres, dont un ruban UD exceptionnel entièrement composé de fibres et de matrice de polyéthylène. Le projet a collaboré avec les universités de Coblence et de Kaiserslautern pour mener des études sur les matériaux et la durabilité, garantissant ainsi une approche holistique.

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Au cours du projet All-Polymer, des prototypes ont été développés dans trois secteurs clés : l'emballage, la construction et l'automobile.

Infinex Holding GmbHpar l'intermédiaire de sa filialeInterplast Kunststoffe GmbH a apporté un conteneur à volume réduit issu de l'industrie de l'emballage, qui peut être plié pour occuper un cinquième de son espace d'origine une fois déchargé. L'analyse du cycle de vie a révélé que ces conteneurs réutilisables sont plus avantageux sur le plan écologique que les conteneurs en carton jetables après seulement 18 cycles.

Hahn Kunststoffe GmbH a présenté un prototype de planche entièrement fabriqué à partir de plastiques issus de déchets post-consommation. Les rubans UD ont amélioré sa résistance, permettant d'augmenter l'espacement des supports et de réduire le besoin de solives lors de l'installation.

Par ailleurs, la collaboration avecRöchling Automotive SE , partenaire associé du projet All-Polymer, a introduit une approche innovante utilisant des rubans UD en polypropylène renforcé de fibres de verre sur des fibres de verre en polypropylène D-LFT. Cette combinaison a permis une application ciblée des bandes sur des zones critiques, entraînant un renforcement significatif de ces régions spécifiques.

L'utilisation de bandes UD ouvre des possibilités de placement précis, améliorant ainsi les performances des composants. Le potentiel d'automatisation des rubans UD rationalise la production et optimise l'utilisation des plastiques composites à fibres recyclables.

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Le projet All-Polymer a permis d'améliorer considérablement les paramètres techniques des prototypes fabriqués à partir de plastiques secondaires, ajoutant ainsi de la valeur à ces matériaux. Les développements de processus et de matériaux ont démontré le potentiel de production en série, non limité aux applications et industries spécifiques du projet, mais également applicable à divers autres produits en plastique.

Les techniques de pose de bandes et de pressage à chaud ont permis l'intégration de bandes UD dans des processus de production en série avec des modifications minimes, facilitant ainsi leur utilisation immédiate dans de multiples applications utilisant cette technologie.

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Une section de rubans UD renforcés de fibres plastiques sur une planche.

L'analyse du cycle de vie a révélé que les émissions de CO2 sont principalement dues à la consommation d'énergie pendant la production. En passant à l'électricité renouvelable, les émissions de CO2 du système en plastique réutilisable peuvent être réduites d'un impressionnant 93 %. Pris ensemble, les résultats démontrent que les systèmes plastiques réutilisables régénératifs peuvent surpasser les solutions jetables conventionnelles après seulement quelques cycles.

Les réalisations du projet All-Polymer fournissent une base solide aux entreprises manufacturières pour réduire considérablement leur consommation de plastiques primaires. De plus, la transférabilité de ces avancées à de nombreuses autres applications met en valeur le potentiel du projet pour débloquer une nouvelle gamme de produits, caractérisés par l'efficacité des ressources et la durabilité.