thèse en partenariat Industriel : Recyclage d’emballages multicouches par extrusion réactive

Contexte

  Les enjeux socio-économiques majeurs de l’industrie de l’emballage alimentaire et des polymères sont de passer d’un modèle économique linéaire, qui consiste à « extraire fabriquer consommer et jeter », et qui se heurte à l’épuisement des ressources, à un modèle économique circulaire. Pour répondre à ces enjeux, les principaux axes de développement reposent sur la réduction de la quantité d’emballage et aussi sur leur recyclage après utilisation. Cependant, certaines applications, notamment dans le domaine alimentaire, nécessitent l’utilisation de structures multicouches associant plusieurs polymères. Ces structures permettent d’atteindre un compromis entre propriétés mécaniques et propriétés barrière. En revanche, leur recyclage par extrusion perturbe fortement leur architecture, générant des mélanges de polymères multiphasiques à la morphologie complexe.

  Dans le cadre du projet REEMBALLE (Recyclage emballages multicouches éco-conçus propriétés barrières contrôlées) le laboratoire IMP, un centre technique et deux industriels spécialisés dans la fabrication de films souples polymères unissent leurs compétences.

L’objectif principal est de développer, à partir de films plastiques recyclés, une nouvelle solution alliant formulation et procédé, capable d'offrir des propriétés mécaniques et fonctionnelles (notamment barrières) équivalentes à celles des systèmes d'origine.

Mission

Pour restaurer des performances barrières et mécaniques acceptables à partir de ces matériaux recyclés multiphasiques, il est essentiel de maîtriser leur morphologies en favorisant la tortuosité par exemple et la cohésion interfaciale afin de limiter les défauts structurels comme les microcavités. (je n’ai pas compris cette phrase)

Le programme de thèse s’articulera ainsi autour des deux axes suivants :

• Le premier axe portera sur la compatibilisation des différentes phases en limitant l’usage de nouveaux composés chimiques (économie de molécules), en s’appuyant, entre autres, sur les possibilités offertes par les procédés mécanochimiques alliant des séquences à basse et haute températures couplées à des écoulements à forts cisaillement.

• Le deuxième axe concernera plus spécifiquement les propriétés barrières. Il s’agira d’étudier l’influence des conditions de mise en forme sur la morphologie des mélanges et donc sur les propriétés barrières. Il sera éventuellement nécessaire de développer une nouvelle formulation pour atteindre les performances souhaitées.

Ces deux volets seront complétés par les analyses physico-chimiques nécessaires à caractériser les différentes propriétés particulièrement celles liées à la processabilité des mélanges obtenus en fin de recyclage.

Environnement

  Ce projet se déroulera au laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP, UMR CNRS 5223), sous les directions de  Y. Chalamet (Pr) et F. Gouanve (MdC) en lien avec les autres partenaires du projet. Le projet REEMBALLE est financé par l’ADEME dans le cadre de France 2030 .

  Le laboratoire IMP fait partie des principaux acteurs de la recherche française dans le domaine des sciences des matériaux polymères et de leur transformation. Son activité contribue à l’innovation industrielle particulièrement dans le développement de nouvelles solutions dans le recyclage des matériaux polymères par exemple, et de nouvelles propositions de matériaux durables à faible impact environnemental.

  L’IMP, à travers la plateforme Fluscritex, dispose d’un large panel d’équipements de caractérisation et de plasturgie dont plusieurs lignes d’extrusion et des équipements sous fluide supercritique.

•Un profil de physico-chimiste ayant une formation Bac+5 solide en sciences des polymères et un fort attrait pour le travail expérimental.

•La candidate ou le candidat devra faire preuve d’un bon relationnel et d’être capable de travailler dans un large champ disciplinaire.