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Auteur(s)
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Philippe Marechal : Manager - Blown & cast film technical service - Mise à jour de l'article de Sandor FÜZESSÉRY
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Le polyéthylène basse densité radicalaire (PE-BD) fut découvert en Grande-Bretagne par la firme ICI juste avant la Seconde Guerre mondiale. Il fut d'abord utilisé pour l'isolation de câbles de radars. Vers 1950 commença le développement à grande échelle du polyéthylène basse densité. Ces polyéthylènes ont une masse volumique comprise entre 0,915 et 0,935 g/cm3 et sont fabriqués par des procédés polymérisant l'éthylène à haute pression. La polymérisation de l'éthylène suit alors les mécanismes de la chimie radicalaire. Ces polyéthylènes basse densité (PE-BD) sont dès lors parfois aussi appelés PE radicalaires ou PE haute pression.
À la fin des années soixante-dix, Union Carbide mit au point le polyéthylène basse densité linéaire (PE-BDL) obtenu par un procédé à basse pression avec des catalyseurs dits de type Ziegler-Natta. Les centres de production correspondants donnent une plus large gamme de produits que les unités travaillant à haute pression et permettent de produire des polyéthylènes de haute densité (PE-HD) (densité de 0,935 à 0,970), des PE-BDL (densité de 0,915 à 0,935) et voir même des polyéthylènes de très basse densité, les PE-tBDL.
Enfin, en 1993-1994, sont apparus sur le marché des PE-BDL fabriqués par ces procédés à basse pression, mais, à l'aide de nouveaux catalyseurs de type métallocène.
Les différents polyéthylènes basse densité (densité de 0,860 à 0,935) sont caractérisés par un module d'Young allant de 10 MPa à 500 MPa, par de bonnes propriétés diélectriques, par une faible perméabilité à la vapeur d'eau et une bonne résistance à la fissuration sous contrainte.
Les PE-BD et PE-BDL sont employés principalement pour l'emballage des aliments et de divers produits industriels, en câblerie, géomembranes, film d'étanchéité, et aussi sous forme de tuyaux ou pour la fabrication de mélanges maîtres.
Les applications en tant que films représentent environ 70 % en tonnage du marché total des polyéthylènes basse densité. Le PE-BD est également utilisé en extrusion couchage sur papier, carton ou feuille d'aluminium.
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Procédés de fabrication
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6. Principales tendances d'évolution
6.1 Vers une production de masse
Le polyéthylène est passé durant ces 20 dernières années d'un matériau de spécialité à un produit de commodité. Avec la croissance des volumes des nouvelles unités de production, deux tendances se confirment :
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d'une part une diminution des coûts fixes de fabrication ;
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d'autre part, une standardisation de plus en plus importante.
Actuellement, il existe même des cotations boursières pour certains types de PE-BDL, par exemple au LME (London Metal Exchange).
Un autre développement accentue cette standardisation et la nécessité de production compétitive. C'est le développement de l'utilisation de l'éthane du Moyen-Orient. L'éthane, un sous produit de l'exploitation pétrolière et gazière sans valeur commerciale dans cette région, a été rendu disponible pour l'industrie pétrochimique pour un coût allant de 0,5 à 2 $/Mbtu (million de « british thermal unit »). Avec des prix de polyéthylènes dépassant les 1 500 $/t en 2008, les productions d'éthylène et polyéthylène basées sur la transformation de l'éthane du Moyen-Orient permettent de réaliser des marges sur coûts variable de près de 1000 $/t de PE. Cette situation permet un temps de retour sur investissement de l'ordre d'un ou deux ans. Les ressources en éthane du Moyen-Orient sont cependant limitées et sont actuellement en grande partie utilisées.
HAUT DE PAGE6.2 Émergence de nouveaux géants de la pétrochimie
Profitant pleinement de la disponibilité de l'éthane, la société SABIC (Saoudi Basic Industries) a développé sa pétrochimie de manière accélérée sur le sol saoudien mais également en acquérant ou participant à d'importantes productions dans les principales régions du monde. Par exemple l'acquisition de la pétrochimie de DSM, de General Electric ou la participation dans des projets en Chine comme celui de Fujian.
La consommation de PE en Asie croit rapidement (cf. [Doc. AM3310]. Actuellement, la consommation chinoise dépasse celle des Etats-Unis. Les capacités de production se développent donc très rapidement en Chine. La société chinoise Sinopec a pleinement profité de cette croissance pour devenir un géant de la pétrochimie. Tout comme SABIC, sa capacité flirte avec les 10 millions de tonnes de PE rivalisant alors avec les géants américains que sont Exxon et DOW.
L'Inde...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GAUTHIER (X.-V.) - Polyoléfines. La révolution des métallocènes et des nouveaux procédés de polymérisation. - Informations Chimie n 375 février 1996.
-
(2) - BOENIG (H.V.) - Polyolefins, structure and properties. - Elsevier 1966 et Polyolefine. – Carl Hanser Verlag 1976.
-
(3) - OSWIN (C.R.) - Plastic films and packaging - (Films plastiques et emballage). Applied Science Publ. 1975.
-
(4) - CARLOWITZ (B.) - Kunstoff-Tabellen – - (Tableaux des matières plastiques). Schiffmann Verlag 1978.
-
(5) - DUBOIS (P.) - Plastiques modernes. Tome II : Plasturgie. – - Masson 1963.
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Polyéthylène basse densité.
-
Polyéthylènes linéaires.
PlasticsEurope http//www.plasticseurope.org/
European Plastics Convertors http//www.plasticsconverters.eu/
European Chemical Industry Council http//www.cefic.org/
Plastic division of the American Chemistry Council http//www.americanchemistry.com/s plastics/index.asp
The society of polymer science in Japan http//www.spsj.or.jp/
Le groupe Français d'étude et d'application des polymères http//www.gfp.asso.fr/
HAUT DE PAGE
Réglement (UE) n˚ 10/2011 de la commission du 14 janvier 2011 concernant les matériaux et objets en matière plastique destinés à entrer en contact avec des denrées alimentaires.
HAUT DE PAGE
LyondellBasell http://www.lyondellbasell.com/index.htm
Borealis http://www.borealisgroup.com
Ineos http://www.ineos.com
Dow Chemical Company http://www.dow.com
Sabic ...
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