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Le polystyrène (PS) est un polymère thermoplastique obtenu par la polymérisation du styrène, un produit chimique clé utilisé dans la fabrication de divers plastiques. C’est l’une des matières plastiques les plus utilisées dans l’industrie. Il a été produit industriellement pour la première fois en 1930 en Allemagne.

Il s’agit d’un plastique polyvalent utilisé pour fabriquer une grande variété de produits de consommation. Comme il s’agit d’un plastique dur et solide, il est souvent utilisé dans des produits qui exigent de la transparence, comme les emballages alimentaires et les équipements de laboratoire. Lorsque ce matériau est combiné à divers colorants, additifs et autres plastiques, le polystyrène est utilisé pour fabriquer des appareils électroménagers, des appareils électroniques, des pièces automobiles, des jouets, etc.

Types de polystyrène

Il existe quatre principaux types de polystyrène :

PS cristallin ou GPPS : est le produit de la polymérisation du styrène pur. Il est dur mais cassant et est transparent. À 100 °C et plus, il se moule facilement et peut prendre de nombreuses formes.
PS High-impact ou HIPS : du caoutchouc a été ajouté pour le rendre plus résistant. Il peut résister à des impacts plus violents sans se briser. Il s’agit d’un matériau opaque.
PS expansé ou EPS : il est composé de 5% de polystyrène et de 95% d’un gaz qui réduit la densité du matériau par des bulles. Il est léger et résistant à l’humidité. Il est largement utilisé pour fabriquer des emballages alimentaires, et est également utilisé comme matériau isolant dans l’industrie du bâtiment.
PS extrudé : similaire au PS expansé. Il s’agit d’une mousse rigide obtenue par injection de gaz lors de la fusion du polystyrène de verre. Il est plus dense et plus imperméable que le PSE. Il est utilisé comme isolant thermique ou pour la protection des produits fragiles.

Processus de production du polystyrène

Le procédé le plus couramment utilisé pour le polystyrène est la polymérisation radicalaire de masse. Le procédé pour le polystyrène cristal serait le suivant :

Conditionnement des matières premières : comme elle ne fait pas appel à des catalyseurs, aucune purification de la matière première n’est effectuée car elle peut accepter des impuretés.
Réaction : Le styrène se polymérise soudainement et plus rapidement à mesure que la température augmente.
Dévolatilisation : le styrène et l’éthylbenzène non convertis sont séparés du polystyrène.
Purification du recyclage : les éléments séparés lors de l’étape précédente comportent de nombreuses impuretés. Dans certaines plantes, ils sont purifiés et dans d’autres, une partie est purifiée.
Granulation : le polystyrène fondu sort d’une rangée de trous formant des fils qui sont refroidis dans un bain d’eau, séchés et coupés en petits cylindres (pellets).
Expédition : les PS sont expédiés pour être vendus en vrac ou emballés sur des palettes.

En fonction du matériau à fabriquer, la méthode de fabrication peut être le moulage par injection, le moulage par soufflage, l’extrusion ou le thermoformage.

Recyclage des plastiques PS

De nombreux produits en polystyrène ne sont pas recyclés en raison du manque d’investissement dans les compacteurs et les systèmes logistiques. La mousse de polystyrène a une faible densité et ne constitue donc pas une collecte économique, mais si elle était compactée, elle deviendrait un matériau de grande valeur pour les producteurs de palettes recyclées. Le polystyrène recyclé peut être utilisé pour fabriquer de nouvelles pièces en PSE (emballages, feuilles…), pour l’amélioration des sols (une fois le PSE broyé, il est mélangé à la terre), il est incorporé à d’autres matériaux de construction (briques légères, mortiers…), des granulés de PSE sont produits (stylos, cintres…) et utilisés comme matériau de remplissage (peluches, coussins…).

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