coextrusion

La coextrusion force deux matériaux ou plus à traverser simultanément une seule ouverture de filière, les liant en une structure composite à mesure qu'ils émergent. Plutôt que de laminer des feuilles extrudées séparées par la suite, les matériaux convergent à l'intérieur de la filière elle-même et fusionnent sous pression et chaleur, créant un produit multicouche lié de manière permanente en une seule opération. Cela se produit dans le fourreau de l'extrudeuse, où des flux de polymères distincts ou un polymère avec un matériau de renforcement sont introduits dans des canaux distincts qui fusionnent avant la sortie de la filière.

La configuration la plus courante utilise un bloc d'alimentation ou plusieurs vis pour contrôler les débits de matière indépendamment, garantissant que chaque couche entre dans la filière aux proportions et à la température correctes. Un film à deux couches pourrait associer une peau extérieure résistante (polypropylène) à un noyau flexible (polyéthylène linéaire basse densité), chacun alimenté à des vitesses différentes pour obtenir le rapport d'épaisseur souhaité. La coextrusion à trois et cinq couches est courante dans l'emballage alimentaire, où des matériaux barrières comme l'éthylène-alcool vinylique se trouvent entre des couches structurelles. L'extrusion de tubes peut coextruder des parois extérieures rigides avec des revêtements intérieurs plus souples pour des applications telles que les tubes médicaux ou les tuyaux industriels.

Pourquoi l'utiliser au lieu du collage ou du laminage. La liaison est chimique et permanente, non dépendante d'un adhésif, elle résiste donc aux contraintes thermiques, à l'humidité et à la flexion sans délaminage. Le film coextrudé refroidit et se consolide immédiatement, permettant des vitesses de ligne plus rapides que les opérations post-lamination. Le processus élimine également les déchets des extrusions séparées et réduit les étapes de manipulation.

Les principales variables de contrôle sont la température du fourreau, la vitesse de la vis et la pression de fusion dans chaque canal. Si les débits se déséquilibrent, une couche devient trop mince ou inégale, compromettant la résistance ou les propriétés barrières. La compatibilité des matériaux est importante : les deux polymères doivent avoir des plages de fusion et un comportement rhéologique similaires pour fusionner correctement sans cisaillement ni séparation à la filière. Le contenu recyclé et la résine vierge peuvent être coextrudés ensemble à condition que la différence d'indice de fluidité soit gérable.

La coextrusion apparaît dans les procédés de film, de feuille, de tube, de profilé et de monofilament. Le revêtement par extrusion, où une couche de polymère fondu est appliquée directement sur du papier ou du papier d'aluminium, est une technique connexe mais plus simple : elle ajoute une couche à un substrat existant plutôt que de combiner plusieurs alimentations dans une filière. Le terme est apparu dans les années 1950 et fait directement référence à l'extrusion simultanée de plusieurs flux.