Intitulé du recherche :

Fabrication des bouteilles

plastique

Réalisé par :
 Mr. Anas AZAMI IDRISSI Génie des Procédés Industriels

2018-2019
Plan
• Introduction

• Généralité sur le plastique

• Description du procédés de fabrication des

bouteilles en PET

• Conclusion
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Introduction

Aujourd'hui, les matières plastiques sont présentes dans presque tous les secteurs de l'activité humaine. Ils
sont devenus, ces dernières années indispensables dans de nombreux domaines de haute technologie. Les
très nombreuses techniques de transformation des matières plastiques brutes permettent d'obtenir toute une
gamme de produits finis adaptés à l'usage.

On apprécie leur maniabilité, leur esthétique, leur façonnage aisé pour le design, leurs qualités, qui ont font
souvent des concurrents de l'acier et des autres métaux notamment grâce à leur légèreté à l'absence de
corrosion et à la tenue dans le temps.
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Généralité sur le plastique

1. Définition :

Les matières plastiques : sont des matériaux organiques (issus des êtres vivants) constitués de
macromolécules obtenues par polymérisation de monomères. Elles sont produites par transformation de
substances naturelles, ou par synthèse directe, à partir de substances extraites du pétrole, du gaz naturel, du
charbon ou d'autres matières minérales.
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Généralité sur le plastique
2. Les grandes familles du plastique
Il existe plusieurs types de plastiques aux propriétés différentes on les classe en trois grandes catégories:
Les thermoplastiques :
Les thermoplastiques se présentent sous forme de chaînes linéaires et transformables à l'état fondu. On
trouve aujourd’hui de nombreux types de thermoplastiques offrant une vaste gamme de propriétés
intéressantes : On peut les rendre souples que le caoutchouc, aussi rigides que le métal et le béton, ou aussi
transparents que le verre, Ils ne s’oxydent pas, ont une haute résistance à la corrosion et sont d’excellents
isolants thermiques et électriques. De par leur légèreté, leur haute résistance mécanique et leur résistance
aux effets de l’environnement. Voila quelque exemples :
Polypropylène, Polyéthylène, Polychlorure de vinyle, Polystyrène,
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Généralité sur le plastique
2. Les grandes familles du plastique
Les thermodurcissables :
En général, elles sont plus rigides que les matrices thermoplastiques, résistent mieux au fluage, se présentent
sous forme de chaînes ramifiées, de transformation irréversible. La technique de fabrication est difficile à
mettre en œuvre mais elle produit des matériaux très solides et très résistants aux agressions chimiques
et à la chaleur. Les matrices thermodurcissables les plus fréquemment utilisés sont: les polyesters, les
phénoplastes, les résines époxydes, les polyuréthanes.

Diglycidyl éther du bisphénol A (DGEBA)

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Généralité sur le plastique
2. Les grandes familles du plastique
Les élastomères :
Ces polymères présentent les mêmes qualités élastiques que le caoutchouc. Un élastomère au repos est
constitué de longues chaînes moléculaires repliées sur elles-mêmes. Sous l'action d'une contrainte, les
molécules peuvent glisser les unes par rapport aux autres et se déformer. Les élastomères sont employés
dans la fabrication des coussins, de certains isolants, des semelles de chaussures ou des pneus.
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Généralité sur le plastique
3. Formulation du plastique
Généralement la matière plastique composée de :

désigne une substance chimique souvent

Une résine désigne un produit polymère
liquide ou en poudre, qui est en général
(naturel, artificiel ou synthétique) qui est introduite avant ou pendant la mise en forme
une matière de base pour fabriquer par du matériau, pour apporter ou améliorer une
exemple des matières Plastique (Résine Résine Additif ou parfois plusieurs propriété(s) spécifique(s)
époxydique, Résine Polyester…) ( antioxydant, inhibiteur de corrosion,…)

Plastique

toute substance inerte, qui ajoutée au Un plastifiant est une molécule qui rend
polymère de base, permet de modifier de Charge plastifiant un plastique souple et flexible. Il abaisse la
manière sensible les propriétés mécaniques, température de transition vitreuse du
électriques ou thermiques, d’améliorer matériau final en s'insérant entre les chaînes
l’aspect de surface ou bien, simplement, de macromoléculaire et en remplaçant une
réduire le prix de revient du matériau partie des interactions polymère-polymère
transformé ( talc , silice,…) par des interactions polymère- plastifiant.
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Généralité sur le plastique

4. Le marché de la plasturgie au Maroc

• Le secteur se compose officiellement de 650 entreprises, réalise un chiffre d’affaires de plus
de 13,5 MDH et génère plus 52.000 emplois directs et plus de 300.000 indirects une croissance de 7,1%
en 2016 a été enregistrée en dépit des fluctuations des prix des matières premières. Les entreprises
marocaines du secteur de la plasturgie importent la quasi-totalité des matières premières utilisées dans
l’industrie de la transformation.

• Le Maroc représentait un marché avec un volume d’importation de 96,0 millions de dollars US portant
sur le seul secteur de la technologie de l’emballage après 93,2 millions de dollars US. Donc, le Maroc est
le cinquième plus grand importateur de technologie de l’emballage en Afrique, après l’Algérie, l’Afrique
du Sud, l’Egypte et le Nigeria.
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Généralité sur le plastique

4. Le marché de la plasturgie au Maroc

 Selon une étude réalisée en fin d’année 2014 par

l’organisme Maroc Export, en charge du
développement du commerce extérieur marocain,
la plasturgie se place comme le deuxième secteur
le plus important dans la transformation des
industries chimiques du pays.

Figure : les différents types de production de la matière

plastique au Maroc.
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Description du procédés de fabrication des bouteilles en PET

1. Le poly(éthylène téréphtalate) :
Le poly(éthylène téréphtalate), ou PET, est un polymère semi-cristallin possédant de bonnes propriétés
mécaniques et thermiques mais aussi une grande résistance chimique et une faible perméabilité aux gaz.,
Par conséquent, ses applications sont variées : fibres synthétiques, supports d’enregistrement, composants
industriels, récipients alimentaires ou pour cosmétiques,...
le PET est majoritairement obtenu par la polycondensation de l'éthylène glycol avec l'acide téréphtalique :
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Description du procédés de fabrication des bouteilles en PET

2. Procédé d’injection soufflage avec bi-étirage en cycle froid :

La fabrication de bouteilles en PET est généralement réalisée en deux temps séparés par un
refroidissement, d’où l’appellation ‘cycle froid’. La figure suivant en schématise les principales étapes.
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Description du procédés de fabrication des bouteilles en PET

a. Séchage :
Cette phase est nécessaire car la présence d'eau peut engendrer une hydrolyse lors de la transformation
ultérieure et ainsi diminuer la masse molaire.

• Le courant gazeux a une vitesse telle qu’il entraîne avec lui les
granulés à séché.
• Avec une température a l’enivrent
de 115 °C
• Le temps de séchage dépend de la
vitesse de agitateur.
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Description du procédés de fabrication des bouteilles en PET

b. Injection :
Le polymère sec est ensuite introduit dans la presse à injecter pour produire les préformes,
La plastification s’effectue par rotation de la vis avec recul de celle-ci et accumulation de la matière fondue
devant elle avec les condition suivant :
 Une température de 280 °C.
 Une pression de l’injection 1500 Bar
 La rotation de la vis avec une vitesses
de l’ordre de 50 à 150 tr/min,par exemple pour
conditionner 1,5 litre d’eau minérale, 26 grammes de matière sont
utilisés, répartis sur 10 cm de long, 2 à 3 cm de diamètre et 3 à 4 mm d’épaisseur.
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Description du procédés de fabrication des bouteilles en PET

c. Refroidissement :
Refroidissement de la matière avec un système de refroidissement intégré est donc une étape-clef de
l’injection. Les moules doivent donc être munis d'un système de refroidissement efficace jusqu’au 11 °C.
Aujourd'hui, ceux-ci comportent jusqu'à 144 pièces, les cadences de production pouvant alors atteindre plus
de 60 000 préformes/heure.
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Description du procédés de fabrication des bouteilles en PET

d. Réchauffage :
La préforme étant stockée à la température ambiante (soit approximativement 20°C), une étape
de conditionnement thermique est nécessaire afin d’amener sa température au delà de la température de
transition vitreuse du PET (qui est d’environ 80°C). La gamme de température de formage est typiquement
comprise entre 90 et 110°C pour le PET. Sur cette plage de températures, le PET adopte un comportement
visqueux-caoutchoutique caractérisé, entre autres, par une forte élasticité qui autorise des taux de
déformation très élevé. Les préformes sont animées au sein du four d’un mouvement rotatif dont le but est
d’homogénéiser la température sur toute la circonférence. Le conditionnement thermique est réalisé par le
passage de la préforme dans un four infrarouge. Le PET étant semi-transparent vis à vis du rayonnement
IR, une fraction du rayonnement IR est absorbé dans l’épaisseur de la préforme, ce qui permet d’obtenir un
chauffage "à cœur".
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Description du procédés de fabrication des bouteilles en PET

Les temps de chauffage sont généralement de l’ordre de 15 s à 30 s.

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Description du procédés de fabrication des bouteilles en PET

e. Soufflage :

la préforme est acheminée vers le module de soufflage, et confinée dans ce moule, la préforme est étirée à
l’aide d’une canne dont la vitesse de déplacement vertical est comprise entre 200 mm/s et 1000 mm/s, de
l’air sous pression est injecté à l’intérieur de la préforme afin d’assurer la déformation orthoradiale. La
pression nominale de pré-soufflage est de l’ordre de 8 bars. Après on applique le soufflage pure cette étape
consiste à appliquer une pression plus importante (environ 40 bars) afin de finaliser la déformation, mais
surtout de maintenir la préforme en contact avec le moule contre lequel elle se refroidit. La température du
moule est généralement régulée, par le biais de canaux de refroidissement, à des températures
avoisinant 12 °C. la durée de cette étape entre 2 s à 3 s.
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Description du procédés de fabrication des bouteilles en PET

e. Contrôle de la qualité :

Après l’éjection des bouteilles certain échantillon passe pour un test pour évaluer la qualité de notre
produit.Les propriétés majeures utilisées pour mesurer la qualité d’une bouteille sont les suivantes :
- Ses propriétés mécaniques (par exemple sa résistance au choc, à l’écrasement, etc…).
- Ses propriétés optiques : notamment sa transparence vis à vis du rayonnement visible.
- Ses propriétés barrières : sa perméabilité au gaz. Cette propriété est cruciale pour le
conditionnement des boissons carbonatées.
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CONCLUSION

Les propriétés mécaniques de la bouteille sont elles même

affectées par sa distribution d’épaisseur. Pour de
nombreuses géométries de bouteilles, il est souhaitable que
l’épaisseur du corps de la bouteille soit la plus uniforme
possible afin d’assurer une bonne rigidité de la
structure. la maîtrise de l’épaisseur est indispensable afin de
réduire la quantité de matière consommée ces différentes
propriétés sont étroitement liées à l’état microstructural du
PET à l’issue de la mise en forme de la bouteille.
 Merci de
votre attention