ИСТОРИЯ УСПЕХА КЛИЕНТА
Реология, инновации и региональное сотрудничество: определяя будущее биопластиков и вторично переработанных материалов
Как научные исследования, образование, промышленность и передовые методы характеристики материалов могут взаимодействовать для ускорения разработки более экологичных полимеров? В французском регионе Овернь-Рона-Альпы компания «Green Business and Consulting», Технический лицей имени Жана Зая, Национальный политехнический институт Клермон-Овернь (INP) и Институт науки и технологий « NETZSCH » объединили усилия для создания платформы сотрудничества, ориентированной на биопластики, переработанные материалы и переработку пластмасс. В центре этого сотрудничества находится реология — наука, связывающая фундаментальное понимание материалов с реальными условиями промышленной переработки.
В этой истории успеха клиента Лоран Массакрье, президент компании Green Business and Consulting, рассказывает о том, как взаимодополняющие знания и передовые методы ротационной и капиллярной реометрии способствуют разработке экологически устойчивых полимеров нового поколения.
“Благодаря современному капиллярному реометру RH7 от компании « NETZSCH » мы можем получать точные реологические данные для программного обеспечения, предназначенного для моделирования, и содействовать разработке пресс-форм для изучения процесса литья биополимеров в реальных условиях переработки, что помогает предвидеть и предотвратить проблемы, возникающие в промышленности.”
Решение проблем в области устойчивого развития с помощью материаловедения
В условиях стремительно меняющейся промышленной и нормативно-правовой среды глубокое понимание полимерных материалов стало ключевым фактором инноваций. По мере того как отрасли стремятся достичь амбициозных целей в области устойчивого развития, циркулярной экономики и эксплуатационных характеристик, передовые методы характеристики материалов играют всё более стратегическую роль.
С учетом этой цели компания Green Business and Consulting Company(), специализирующаяся на разработке экологически ответственных решений, включая биоматериалы и биопластики (на биологической основе и/или биоразлагаемые), а также переработанные пластики, инициировала уникальное техническое и научное сотрудничество в регионе Овернь-Рона-Альпы во Франции.
Эта инициатива объединяет четырех партнеров, чьи взаимодополняющие знания и опыт создают мощную инновационную экосистему:
- компания «Green Business and Consulting», специализирующаяся на биопластиках и их разработке, обладающая обширным опытом в области экодизайна и анализа жизненного цикла (LCA)
- Технический лицей имени Жана Зай (в Тиере) — признанный центр передового опыта в области образования и технической подготовки по переработке пластмасс;
- INP «Клермон-Овернь» — ведущий инженерный институт, сочетающий исследования мирового уровня с передачей инноваций промышленности;
- NETZSCH, мировой лидер в области передовых технологий реологических испытаний.
Объединены общим профессиональным опытом: реология
В основе этого сотрудничества лежит реология — наука о течении и деформации материалов. Реология служит важнейшим связующим звеном между академическими исследованиями и промышленным применением, предоставляя важнейшие сведения о поведении сложных полимерных систем.
Эти знания особенно важны для новых материалов, таких как биопластики и полимеры вторичной переработки, физические и химические свойства которых могут значительно варьироваться в зависимости от состава, микроструктуры и условий переработки.
Важность современной диагностики еще больше подчеркивается предстоящими требованиями Европейского регламента об упаковке и отходах упаковки (PPWR), который вступил в силу в августе 2026 года и ввел более строгие обязательства в отношении использования вторично переработанных и экологически устойчивых материалов в упаковке в ближайшие годы.
Для решения этих задач партнеры объединили свои сильные стороны в области образования, научных исследований, инноваций в сфере материалов и метрологии, создав платформу для сотрудничества, способную ускорить разработку экологически устойчивых полимеров нового поколения.
Передовые измерительные приборы: источник знаний и высоких результатов
NETZSCH Ротационный реометр Kinexus Prime Pro+
Научный опыт в области ротационной реометрии, накопленный исследователями из группы GePEB Института Паскаля, используется в рамках платформы трансфера технологий Gen’Mat в Политехническом институте Клермона (INP Клермон-Овернь), которую возглавляет Фабрис Одонне. Эти приборы, приобретённые в рамках программы финансирования AMI CMA «Académie des Mobilités» для поддержки инженерного образования, используются для углублённой характеристики материалов и служат как для обучения студентов-инженеров CA INP, так и для проведения научных исследований.
Ротационный реометр Kinexus Prime Pro+ компании «NETZSCH », оснащённый печью HTC Prime, позволяет получить фундаментальные сведения о структуре и поведении материалов в условиях низкого сдвига. Система обеспечивает точное измерение таких важнейших свойств, как:
- динамическая вязкость;
- вязкоупругие модули;
- физические переходы, включая поведение при течении и упругость.
Являясь признанным инструментом для реологического анализа, он способствует пониманию и разработке передовых полимерных составов (см. рис. 1, посвящённый свойствам при старении).
NETZSCH Капиллярный реометр Rosand RH7: значительный технологический прорыв
Приобретение капиллярного реометра Rosand RH7 ( NETZSCH ) (см. рис. 2) при технической поддержке Фредерика Фрайсса стало значительным шагом вперед на пути к воспроизведению реальных условий промышленной переработки, таких как экструзия и литье под давлением.
Данный прибор позволяет определять ключевые свойства расплава, в том числе:
- вязкость при сдвиге и растяжении в условиях высокого давления;
- упругое поведение и профили течения в широком диапазоне скоростей сдвига (см. рис. 3);
- характеристики pVT (давление-объем-температура), необходимые для моделирования сжимаемости материала и его теплового расширения.
Эти измерения обеспечивают высокоточные данные для моделирования технологических процессов, проектирования инструментов и изготовления деталей, что в конечном итоге способствует повышению качества продукции и сокращению сроков разработки.
“Интеграция систем Kinexus Prime Pro+ и Rosand RH7 в платформу Gen'Mat обеспечивает связь между нашими фундаментальными исследованиями в Институте Паскаля (GePEB) и их промышленным применением. Это дает нашим студентам-инженерам из Политехнического университета Клермона и нашим промышленным партнерам доступ к передовым методам характеристики материалов, что имеет решающее значение для продвижения перехода к использованию экологически устойчивых полимеров.”
Взаимодополняющие технологии, обеспечивающие всестороннее понимание материалов
Сочетание ротационной и капиллярной реометрии обеспечивает широкие и взаимодополняющие аналитические возможности.
Ротационная реометрия особенно ценна для изучения поведения материала при низких скоростях деформации и определения вязкоупругих свойств.
Капиллярная реометрия, напротив, предоставляет важнейшую информацию в сложных условиях промышленной переработки, когда материалы подвергаются высоким скоростям сдвига и повышенным температурам.
В совокупности эти технологии позволяют проводить всестороннюю реологическую характеристику, связывая фундаментальные свойства материалов, такие как вязкость, упругость и фазовые переходы из твердого состояния в жидкое, с ключевыми параметрами процесса, включая давление, температуру, объем и скорость потока.
Для сложных материалов, таких как биополимеры и смеси на основе вторичного сырья, свойства которых могут значительно варьироваться, этот интегрированный подход дает значительное научное преимущество. Он облегчает оптимизацию рецептур, повышает предсказуемость технологического процесса и способствует успешному переносу инноваций из лабораторной стадии разработки на промышленное производство масштаба « large ».
Развитие навыков и содействие передаче знаний
Одним из краеугольных камней этого партнерства является взаимный обмен опытом.
NETZSCH организует курсы углубленной практической подготовки для научных и исследовательских сотрудников как Института Паскаля, так и INP Клермон-Овернь, а также для технических специалистов компании Green Business and Consulting. Развитие этих компетенций имеет решающее значение для полного использования аналитических возможностей прибора Rosand RH7 и получения высококачественных данных для разработки будущих поколений экологически устойчивых полимеров.
В то же время Техническая средняя школа имени Жана Зая под руководством Давида Бонне внесла важный вклад благодаря своим программам по переработке пластмасс и технической базе, в частности в рамках программы BTS «EuroPlastics & Composites».
Школа разработала и изготовила форму со спиральным потоком (см. рис. 4), которая будет установлена на 60-тонной электрической литьевой машине ENGEL. Этот образовательно-научный инструмент позволит учащимся и исследователям наглядно увидеть прямую связь между реологией материала и эффективностью промышленной переработки.
Его внедрение в практические занятия укрепляет связь между академическим обучением и промышленной реальностью, одновременно стимулируя будущих технических специалистов к работе с экологически устойчивыми материалами и технологическими инновациями.
Образец регионального совершенства
Это сотрудничество наглядно иллюстрирует комплексную модель инноваций, охватывающую всю цепочку создания стоимости — от фундаментальных исследований до промышленного применения — при поддержке технического образования высокого уровня.
Объединяя научно-исследовательский потенциал INP Клермон-Овернь, педагогический опыт Технического лицея имени Жана Зая, передовые технологии компании NETZSCH, а также ориентированной на рынок инновационной стратегии компании Green Business and Consulting, регион Овернь-Рона-Альпы становится эталоном успешного регионального сотрудничества.
Вместе эти партнеры помогают формировать будущее переработки пластмасс: более ориентированное на циркулярную экономику, более технически совершенное и более устойчивое.
Благодарим вас за плодотворное сотрудничество
Мы хотели бы выразить искреннюю благодарность Лорану Массакрье из компании «Green Business and Consulting», Фабрису Одонне из исследовательской группы GePEB Института Паскаля и платформе Gen’Mat (Polytech Clermont, Clermont Auvergne INP), Давиду Бонне из Технического лицея имени Жана Зая, а также всем, кто участвовал в этом сотрудничестве, за их доверие, профессионализм и приверженность делу.
Мы рады быть частью этого прочного регионального партнерства и с нетерпением ждем возможности увидеть, как объединенный опыт в области реологии, разработки материалов, научных исследований и образования будет и в дальнейшем способствовать созданию более экологичных полимерных решений.