Environnement · eau, soleil, température
Mandrins plastiques face à l’humidité, à l’extérieur, au soleil et au gel
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L’eau : pourquoi le plastique ne cède pas
Le carton est hygroscopique. Il se met en équilibre avec l’air : à humidité relative élevée, il absorbe de l’eau, gonfle et perd de la résistance. Selon les estimations du ROLL Lab, un mandrin en carton 3" × 7,5 mm qui passe de 8 à 10 % d’humidité perd environ 20 % de résistance. Mouillé, il perd sa forme.
Les plastiques utilisés pour les mandrins absorbent des quantités d’eau négligeables : quasiment nulles pour le PP et le PEHD, quelques dixièmes de pour cent pour le PVC rigide. Leur rigidité ne dépend pas de l’humidité. Un mandrin plastique sous la pluie, dans un atelier lavé ou dans un conteneur chargé de condensation reste tel qu’il était.
Où c’est vraiment utile
- Stockage en extérieur ou sous auvent, typique des films agricoles, des géosynthétiques et des filets.
- Ateliers humides et lavages fréquents : agroalimentaire, papeteries tissue, textile en voie humide.
- Export en conteneur vers les pays tropicaux, avec écarts de température et condensation.
- Chambres froides et ateliers réfrigérés, où la condensation se forme à la sortie.
Par honnêteté : certains mandrins en carton traités hydrofuges ou en carton composite résistent assez bien à l’humidité, et les fabricants de films d’ensilage recommandent de toute façon un stockage au sec et à l’abri. On choisit le plastique quand l’eau est la règle, pas l’exception.
Soleil et UV
Le rayonnement ultraviolet casse les chaînes des polymères. Les signes : surface farineuse, décoloration, microfissures, perte de ténacité. La résistance dépend du polymère et des additifs :
| Polymère | Sans stabilisants | Avec protection |
|---|---|---|
| PP | le plus sensible : se dégrade en quelques mois | stabilisants UV (HALS) ou pigments sombres |
| PEHD | sensible | avec noir de carbone (environ 2 à 2,5 %) très résistant, comme les tubes d’eau |
| PVC rigide | se décolore et perd de la résilience en surface | stabilisants et dioxyde de titane |
| ABS, PS | sensibles, jaunissent | usage extérieur déconseillé |
Évaluation qualitative du ROLL Lab. Pour de longues expositions, demandez au fournisseur les données de vieillissement accéléré du compound.
Froid : rigides mais fragiles
Au froid, les plastiques deviennent plus rigides, mais certains deviennent fragiles aux chocs :
- PP homopolymère : transition vitreuse vers 0 °C ; au gel, un choc peut fendre le mandrin.
- PP copolymère : bien plus tenace, c’est le choix type pour le PP en extérieur.
- PEHD : tenace jusqu’à −30 °C et au-delà ; le choix le plus sûr pour le chargement et le déchargement en hiver.
- PVC rigide : sous zéro, il devient sensible aux entailles ; attention aux extrémités écaillées.
Chaleur : le point faible
À l’extérieur, la chaleur est plus sournoise que le froid. Une surface sombre au soleil dépasse largement la température de l’air ; l’intérieur d’un conteneur immobilisé au soleil peut dépasser 50 à 60 °C. Avec la température, le plastique perd de la rigidité et flue plus vite : selon les estimations du ROLL Lab, à 50 °C un mandrin en PVC vierge perd environ 20 % de la résistance mesurée à 25 °C, un mandrin en PVC recyclé environ 30 %. Des mandrins longs exposés au soleil d’un seul côté se cintrent en banane. Si la bobine reste au soleil, il faut une marge de paroi ou une bâche qui fasse de l’ombre.
Dilatation thermique : des millimètres qui comptent
Les plastiques se dilatent à la chaleur bien plus que l’acier des arbres. Coefficients typiques : environ 70 à 80 millionièmes par degré pour le PVC rigide, 100 à 150 pour le PP, 150 à 200 pour le PEHD, contre environ 12 pour l’acier. Quelques exemples (analyse ROLL Lab) :
- un mandrin en PEHD de 3 m qui passe de 20 °C à −10 °C raccourcit d’environ 15 mm ;
- le diamètre intérieur d’un mandrin 3" en PEHD diminue d’environ 0,4 mm sur le même écart ;
- un mandrin en PVC de 2 m porté de 20 °C à 45 °C s’allonge d’environ 4 mm.
Sur les arbres portant plusieurs mandrins juxtaposés et sur les arbres lisses à faible jeu, ces millimètres expliquent bien des problèmes saisonniers. Laisser les mandrins s’acclimater dans l’atelier avant usage les réduit.
Quel polymère pour l’extérieur
| Situation | Conseil |
|---|---|
| Soleil, pluie, gel, bobine légère ou moyenne | PEHD noir |
| Soleil, bobine lourde, climat tempéré | PVC à paroi renforcée ou PP copolymère stabilisé, à l’ombre |
| Conteneur vers pays chauds | PP ou PVC avec marge de paroi ; vérification à 50–60 °C |
| Atelier humide couvert | PVC ou PP |
| Chargement et déchargement en hiver avec chocs | PEHD ou PP copolymère ; éviter le PP homopolymère |
Utilisez le calculateur ci-dessous ou ouvrez le test pour choisir entre PVC, PP et PEHD en pleine page, avec méthode et sources.
Quel plastique pour votre mandrin ?Trois questions sur la chaleur, l’alimentaire et vos priorités, et je vous dis de quel plastique partir. Ensuite, l’essai, c’est vous qui le faites, sur la vraie bobine.
Choix indicatif du ROLL Lab : marge de 10 °C sur la température d’usage continu du matériau. Vérifiez toujours la fiche du compound.
Estimation du ROLL Lab, pas un certificat d’essai. Préparer la demande au fabricant →
Bonnes pratiques de stockage
- Posez les bobines sur des berceaux ou des selles, pas sur le mandrin nu : le poids concentré ovalise le plastique chaud.
- Utilisez des bouchons dans les mandrins pour protéger le diamètre intérieur et les extrémités.
- Couvrez les bobines avec des bâches qui font de l’ombre, pas avec des films noirs au contact.
- Faites tourner le stock : les mandrins stockés longtemps au soleil perdent leur ténacité.
- Acclimatez mandrins et bobines avant de les mettre en machine après un transport au froid ou au chaud.
Questions fréquentes
Les mandrins plastiques résistent-ils au stockage en extérieur ?
À l’eau, oui : ils n’absorbent pas l’humidité et ne perdent pas de résistance. Le soleil et la chaleur sont les vraies limites : il faut un polymère stabilisé UV, comme le PEHD noir, et une marge de paroi pour les températures estivales.
Quel mandrin plastique choisir pour l’export en conteneur ?
Un mandrin en PP ou en PVC avec marge de paroi, vérifié à 50–60 °C, car l’intérieur d’un conteneur au soleil peut dépasser ces températures. L’humidité et la condensation, qui abîment le carton, ne posent pas de problème au plastique.
Les mandrins plastiques cassent-ils au froid ?
Le PP homopolymère devient fragile vers 0 °C et le PVC rigide est sensible aux chocs sous zéro. Le PEHD et le PP copolymère restent tenaces même à très basse température.
Pourquoi, en hiver, les mandrins plastiques entrent-ils mal sur l’arbre ?
À cause de la dilatation thermique : un mandrin 3" en PEHD perd environ 0,4 mm de diamètre intérieur entre 20 et −10 °C, et un mandrin de 3 m raccourcit d’environ 15 mm. Mieux vaut acclimater les mandrins dans l’atelier avant usage.
Pour aller plus loin
Mandrins en PEHD
Mandrins en PEHD (HDPE) vierge et recyclé : ténacité au froid, tenue au soleil grâce au noir de carbone, rigidité, fluage, réemploi, coupe et recyclage.
Matériaux
Matériaux des mandrins plastiques : PVC vierge et recyclé, PP pur et chargé, PEHD, PS et ABS. Masse volumique, température, rigidité, fluage et recyclage.
Film agricole
Mandrins plastiques pour films agricoles : serre, paillage, ensilage, filets. Stockage dehors, soleil, gel, boue, PEHD noir, dimensions et fin de vie.
Géosynthétiques et membranes
Mandrins pour géotextiles, géomembranes et membranes du bâtiment : bobines lourdes et longues, flexion, chantier, matériaux, parois, manutention.
Passer au plastique
Quand passer du mandrin carton au mandrin plastique : taux de retour, coût par usage, humidité, poussière, écrasement et PPWR. Avec calculateur et sources.
Sources
- Données ROLL Lab : humidité du carton, température, effets du soleil
- SpecialChem, guides des polymères (HDT et comportement thermique)
- EN 12201-1, tubes en PE pour l’eau (noir de carbone comme stabilisation UV)
- Göweil, stockage des films d’ensilage, goeweil.com
- Analyse ROLL Lab (dilatation thermique, tableau de choix)
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