HDPE ou LDPE : guide complet pour l'extrusion de films, tubes et profilés
Films plastiques, tubes industriels, gaines de protection... Chaque application d'extrusion requiert le bon polyéthylène. Voici comment choisir.
L'extrusion représente l'un des procédés de transformation les plus utilisés pour le polyéthylène. Qu'il s'agisse de produire des films d'emballage, des tubes pour le transport de fluides ou des profilés techniques, le choix entre HDPE et LDPE conditionne directement les performances de votre produit fini.
Dans ce guide, nous détaillons les différences fondamentales entre ces deux matières et leurs implications concrètes pour chaque type d'extrusion.
Rappel : structure moléculaire et impact sur l'extrusion
La différence entre HDPE et LDPE réside dans leur architecture moléculaire, qui influence directement leur comportement en extrusion :
- HDPE : chaînes linéaires avec peu de ramifications → haute cristallinité (60-80%), viscosité élevée à l'état fondu, excellente résistance mécanique
- LDPE : chaînes fortement ramifiées → faible cristallinité (40-50%), meilleure fluidité, plus grande flexibilité
Ces différences structurelles expliquent pourquoi le LDPE présente un comportement rhéofluidifiant plus prononcé (la viscosité diminue plus rapidement avec le cisaillement), tandis que le HDPE conserve une viscosité plus stable mais plus élevée.
HDPE en extrusion
- Excellente tenue mécanique
- Résistance à la pression
- Durée de vie 50+ ans (tubes)
- Résistance chimique supérieure
- Température de process plus élevée
LDPE en extrusion
- Excellente processabilité
- Stabilité de la bulle (film soufflé)
- Flexibilité et transparence
- Température de process plus basse
- Résistance mécanique limitée
Extrusion de films : le domaine du LDPE
L'extrusion de films représente environ 60% du marché mondial du LDPE. Cette domination s'explique par les propriétés uniques du LDPE en extrusion-gonflage (blown film) :
- Excellente stabilité de bulle : les ramifications longues du LDPE confèrent une résistance à l'état fondu (melt strength) supérieure, permettant de maintenir une bulle stable pendant le gonflage
- Clarté optique : la faible cristallinité donne des films plus transparents
- Soudabilité : point de fusion plus bas facilitant le thermoscellage
Applications film LDPE : Sacs plastiques, films alimentaires (pain, légumes), films agricoles (serres, paillage), films d'emballage industriel, films étirables, housses de protection.
Et le HDPE pour les films ?
Le HDPE représente environ 12% du marché des films, principalement pour des applications nécessitant une meilleure résistance mécanique ou une barrière à l'humidité supérieure :
- • Sacs de courses réutilisables (plus résistants)
- • Films de protection pour bâtiment
- • Sacs poubelle haute résistance
- • Films barrière pour emballage alimentaire
Extrusion de tubes : le règne du HDPE
Pour l'extrusion de tubes et canalisations, le HDPE domine largement (environ 20% du marché global HDPE). Ses propriétés mécaniques supérieures en font le choix évident pour les applications sous pression.
Durée de vie exceptionnelle : Les tubes HDPE correctement formulés présentent une durée de vie projetée de 50 à 100 ans dans les applications enterrées ou exposées, grâce à leur excellente résistance à la corrosion, aux attaques chimiques et à l'abrasion.
Applications tubes HDPE
- Adduction d'eau potable : résistance à la pression, absence de corrosion, conformité alimentaire
- Distribution de gaz : flexibilité, résistance aux mouvements de terrain
- Réseaux d'assainissement : résistance chimique, étanchéité
- Irrigation agricole : légèreté, facilité d'installation
- Protection de câbles : secteur énergie et télécommunications
- Industries minière et chimique : transport de fluides corrosifs
Tubes LDPE : applications spécifiques
Le LDPE est utilisé pour des tubes nécessitant une grande flexibilité plutôt qu'une résistance à la pression :
- • Tubes d'irrigation goutte-à-goutte
- • Gaines de protection flexibles
- • Tubes de transfert basse pression
- • Conduites pour câbles électriques (flexibilité, résistance à la fatigue)
Paramètres d'extrusion : comparatif technique
| Paramètre | HDPE | LDPE |
|---|---|---|
| Point de fusion (°C) | 120-135 | 105-115 |
| Température d'extrusion (°C) | 180-230 | 150-190 |
| MFI typique film (g/10min) | 0,3-1,5 | 1-5 |
| MFI typique tubes (g/10min) | 0,05-0,5 | 0,3-2 |
| Viscosité à l'état fondu | Élevée | Plus faible |
| Melt strength | Moyenne | Élevée |
| Taux de compression vis | 2,5-3,5:1 | 3-4:1 |
| L/D recommandé | ≥20:1 | 24-30:1 |
Note sur les mélanges HDPE/LDPE : Il est possible de mélanger HDPE et LDPE pour obtenir un compromis de propriétés. Cependant, attention : un contenu LDPE élevé nécessite d'abaisser la température d'extrusion. Un monitoring régulier du MFI est recommandé pour éviter la séparation de phases.
Quel MFI pour quelle application ?
Le MFI (Melt Flow Index) est mesuré à 190°C sous une charge de 2,16 kg pour les polyéthylènes. Voici les plages recommandées :
Recommandations MFI par application :
HDPE
- Tubes pression : 0,05-0,3 g/10min
- Films soufflés : 0,3-1,5 g/10min
- Extrusion-couchage : 5-12 g/10min
- Profilés : 0,1-0,5 g/10min
LDPE
- Films soufflés : 0,3-2 g/10min
- Films cast : 2-8 g/10min
- Extrusion-couchage : 4-8 g/10min
- Tubes flexibles : 0,3-2 g/10min
Questions fréquentes
« Pourquoi mon film HDPE se déchire-t-il facilement ? »
Le HDPE est plus sensible à l'orientation moléculaire. Un BUR (Blow-Up Ratio) trop élevé ou un refroidissement trop rapide peut créer une orientation excessive, fragilisant le film dans le sens machine. Réduisez le BUR et ajustez le refroidissement.
« Puis-je extruder du LDPE sur une ligne prévue pour HDPE ? »
Oui, mais avec des ajustements : abaissez les températures de 20-40°C, vérifiez que le taux de compression de la vis convient (LDPE préfère 3-4:1 vs 2,5-3,5:1 pour HDPE). Le profil de température doit être adapté pour éviter la dégradation.
« Quelle matière pour des tubes d'eau potable ? »
Le HDPE PE100 est le standard pour l'eau potable. Il offre la résistance à la pression nécessaire (MRS 10 MPa) et possède toutes les certifications alimentaires. Vérifiez que le grade est certifié contact alimentaire.
En résumé
Choisissez HDPE pour :
- • Tubes et canalisations sous pression
- • Profilés rigides
- • Films nécessitant barrière ou résistance
- • Applications longue durée (infrastructures)
- • Environnements chimiques agressifs
Choisissez LDPE pour :
- • Films d'emballage souples
- • Films agricoles
- • Sacs et sachets
- • Tubes flexibles basse pression
- • Applications nécessitant transparence
Le choix final dépend toujours de votre cahier des charges précis. N'hésitez pas à nous consulter avec vos spécifications — nous pouvons vous recommander le grade optimal et vous fournir des échantillons pour vos essais.
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Notre équipe technique vous aide à sélectionner le polyéthylène adapté à votre procédé d'extrusion. Échantillons et fiches techniques disponibles.
