C'est l'heure du point culture

Voici un point rapide sur le sujet de mon stage. Je suis conscient que je vais utiliser quelques termes techniques, mais j'espère rendre cet article accessible à tous.

Chemin pour aller au labo

J'étudie la dégradation des tuyaux en polyéthylène exposés à de l'eau chlorée. En effet, actuellement, on tend à abandonner les canalisations métalliques, qui se dégradent trop rapidement, pour des canalisations en plastique. Le polyéthylène (PE) étant l'un des plastiques les moins chers, voilà pourquoi, entre autres, il est utilisé. Des études précédentes ont montré que le dioxyde de chlore attaquaient le PE mais le véritable objectif est de savoir en combien de temps ce phénomène a lieu. Il évident que l'on cherche à avoir une durée de vie la plus grande possible.

Appareil pour sceller les capsules

Pour ralentir cette dégradation, des antioxydants ont été ajouté au PE pour augmenter sa durée de vie. Cependant, tous les antioxydants ne confèrent pas la même longévité au matériau, cela dépend de sa composition et de la quantité de chacun de ses constituants. Mon travail est donc de tester différents échantillons de PE fournis par la société Borealis, avec des compositions différentes d'antioxydants pour connaître quelle est la meilleure combinaison d'antioxydants. Les échantillons fournis se trouvent sous forme de bande.

Montage expérimental

Avec le montage expérimental ci-contre, j'immerge mes bandes de PE dans un flux d'eau chlorée. En effet, en conditions réelles, l'eau circule dans les tuyaux et ne stagne donc pas. L'eau chlorée est à une température de 70°C, ce qui permet d'accélérer la consommation d'antioxydants, donc la dégradation du PE. A température ambiante, il faudrait attendre plusieurs dizaines d'années pour pouvoir exploiter les résultats, ce n'est pas envisageable.

Prélèvement de minuit

Toutes les 3 heures, je dois couper un échantillon de la bande de PE pour aller l'analyser. Cela permet d'avoir un suivi dans le temps de l'avancée de la dégradation. Je commence donc ma journée à 9h où je mets mes échantillons en place et je prélève des échantillons à 12h, 15h et 18h, où je retire mes échantillons de l'eau chlorée jusqu'au lendemain. Par bonheur, j'ai eu à considérer le cas d'exposition continue des échantillons : je devais faire un prélèvement toutes les 6h : à 6h du matin, midi, 18h et minuit.

Plateau de capsules sur la DSC

       Une fois mes échantillons prélevés, je découpe une petite partie de l'échantillon que je place dans une capsule d'aluminium. Je place ensuite cette capsule dans un appareil de DSC qui effectue une analyse thermique de mon échantillon sous oxygène. Une fois l'analyse terminée, j'obtiens une courbe qui me permet de déterminer le temps mis par l'oxygène pour dégrader l'échantillon. Au début, ce temps est élevé, car il reste beaucoup d'antioxydants dans le PE, mais plus le temps passe, plus les antioxydants sont consommés par l'eau chlorée et donc plus la dégradation par l'oxygène s'effectue rapidement. Une fois que ce temps atteint zéro, l'oxygène attaque presque instantanément le PE et on peut alors considérer que tous les antioxydants ont été consommés.

Après 3 semaines (ce qui correspond à 120h d'exposition, à raison de 9h/jour), l'étude des 3 premiers échantillons est terminée. Bravo à ceux qui ont tenu et lu jusqu'au bout cet article.