Le Fraunhofer IAP au salon Fakuma 2026 Développements de matériaux pour des plastiques recyclables

Lors du salon Fakuma 2026, l'institut Fraunhofer IAP présentera des solutions matérielles pour une industrie des plastiques circulaire. L'éventail s'étend du PLA modifié chimiquement aux nouveaux cycles de vie du PET, en passant par les monomatériaux auto-renforcés et les fibres de carbone d'origine biologique.

L'Institut Fraunhofer pour la recherche appliquée sur les polymères (IAP) présentera, lors du salon Fakuma 2026, ses développements en matière de plastiques recyclables et de recyclage chimique. Pour la première fois, l'institut sera présent sur le stand collectif de l'association des produits techniques en plastique (Tecpart) en tant que nouveau membre de cette dernière.

Les transformateurs de matières plastiques doivent trouver des sources alternatives de matières premières et mettre en œuvre des concepts d'économie circulaire sans compromettre les performances mécaniques ni la rentabilité. Pour faire face aux variations de qualité des matériaux recyclés et aux propriétés d'écoulement variables, les chercheurs du Fraunhofer IAP adaptent de manière ciblée la structure du matériau, la formulation et les paramètres de processus à chaque ligne de transformation. 

Films souples en PLA

Une modification chimique de la chaîne polymère permet d'utiliser le polylactide (PLA), un matériau fragile, pour la fabrication de films souples et recyclables. Contrairement aux procédés classiques de compoundage, cette intervention ciblée sur les macromolécules modifie fondamentalement le comportement thermique et rhéologique du matériau. Le biopolymère modifié peut être transformé sur des lignes d’extrusion existantes, de la même manière que le polyéthylène basse densité (PEBD). Cela évite aux fabricants de films de devoir réaliser des investissements coûteux dans de nouvelles machines ou dans l’adaptation des outils.

Par ailleurs, l'institut présente le sc-PLA, un matériau mono-composant auto-renforcé dont la matrice et les fibres de renfort sont constituées du même polymère, ce qui évite les opérations complexes de séparation des matériaux lors du recyclage mécanique. 

Le film PUR se transforme en mousse

Les déformations programmées élargissent le champ d'application des polymères fonctionnels grâce à des impulsions thermiques ciblées. Le démonstrateur FOIM illustre ce mécanisme réactif : lors d’une activation thermique à 60 °C, un film de polyuréthane de 2,5 mm d’épaisseur se dilate pour former une mousse de 40 mm de hauteur, ce qui correspond à une augmentation de volume d’un facteur 16. Une autre pièce exposée est un ouvre-porte rétractable, fabriqué par impression 4D, qui combine les déformations thermiques avec les procédés de fabrication additive.

De nouveaux circuits de recyclage pour le PET

Outre les méthodes de tri mécaniques, la valorisation chimique des déchets de PET et des textiles usagés en tant que source de matières premières prend de plus en plus d'importance. Grâce à la dépolymérisation du polyéthylène téréphtalate, les chercheurs récupèrent de l'acide téréphtalique pur afin de synthétiser à partir de celui-ci de nouveaux polymères présentant des caractéristiques mécaniques bien définies. Les développeurs parviennent à contrôler les teintes jaunâtres à grises propres aux matériaux recyclés grâce à l’ajout ciblé d’additifs, jusqu’à obtenir une incolore totale. À partir de déchets textiles contenant du PET, l’institut produit également du polyhydroxybutyrate (PHB), un plastique d’origine biologique, destiné à de nouveaux cycles de vie des matériaux. 

Dans le cadre du changement de matériau à l'échelle industrielle, les développeurs ont testé de nouveaux types de polybutylène succinate (PBS) à l'échelle pilote. Les variantes de PBS mises au point couvrent les procédés de transformation courants tels que le moulage par injection, le moulage par soufflage, le thermoformage, l'extrusion et le filage.

Parallèlement, des fibres de carbone d'origine biologique sont produites à partir de cellulose et de lignine pour des applications dans la construction légère, les batteries et les piles à combustible. Le contrôle thermique du processus et la structure des fibres permettent d'ajuster de manière ciblée la résistance mécanique, la porosité et la conductivité électrique en fonction des exigences. 

En adhérant à TecPart, l'institut apporte son expertise dans le cadre d'échanges avec les fabricants de produits techniques en plastique et montre comment concilier le développement des matériaux et leur transformation industrielle.