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

Laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP, UMR CNRS 5223); Saint-Étienne; Sur place; EUR 20 000 - 40 000; Plein temps

Résumé du poste

Un laboratoire technique à Saint-Étienne recherche un doctorant pour développer des solutions innovantes de recyclage d'emballages multicouches. Ce projet vise à allier formulation et procédé pour restaurer les propriétés mécaniques et fonctionnelles des matériaux recyclés. L'opportunité se concentre sur la recherche approfondie des relations entre morphologie des matériaux et leurs propriétés, à travers une approche éco-conçue et multidisciplinaire.

Qualifications

• Compétences en formulation et procédés de recyclage.
• Connaissance des matériaux polymères et de leurs propriétés produits.
• Capacité à réaliser des analyses physico-chimiques.

Responsabilités

• Développer des solutions de recyclage pour emballages multicouches.
• Étudier l'influence des mises en forme sur les mélanges.
• Analyser les propriétés mécaniques et barrières des matériaux recyclés.

Connaissances

Compatibilisation des phases

Analyse physico-chimique

Propriétés mécaniques

Propriétés barrières

Formation

Doctorat en sciences des matériaux ou chimie

Description du poste

Thèse en partenariat Industriel: Recyclage d’emballages multicouches par extrusion réactive, Saint-Étienne

Laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP, UMR CNRS 5223)

Saint-Étienne, France

Topic description

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 », 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.

Pour restaurer des performances barrières et mécaniques acceptables à partir de ces matériaux recyclés multiphasiques, il est essentiel de maîtriser leur morphologie en favorisant la tortuosité par exemple et la cohésion interfaciale afin de limiter les défauts structurels comme les microcavités.

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.