Etude de l'Ã©laboration de matÃ©riaux composites PVC/bois Ã partir de ...

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Partie Expérimentale σ max = 53,4 ± 2,2 MPa et ε = 1,5% ± 0,1% pour les éprouvettes injectées à 1600 bar et E = 5,2 ± 0,1 GPa, σ max = 56,5 ± 3,9 MPa et ε = 1,6% ± 0,2% pour celles injectées à 1800 bar. N° essai Extrusion Injection Température matière filière (°C) Pression filière (bar) Vitesse de vis (tr.min -1 ) Température moule (°C) Pression injection (bar) Vitesse injection (mm.s -1 ) 01 180 235-240 150 60 1800 100 02 184 170-180 100 60 1800 50 03 183 216 150 60 1500 50 04 183 225 100 60 1800 50 05 181 187 100 50 1600 50 06 194 240 80 50 1800 50 07 181 210 150 60 1000 50 08 186 250 100 60 1800 50 09 183 190-195 60 60 1800 50 10 185 240 80 50 1800 50 11 187 260 40 50 2000 30 12 181 270 80 50 1800 50 13 196 235-240 50 50 1800 50 14 194 210 100 50 1600 50 15 184 215 120 50 1600 50 16 185 330-370 20 Impossible à injecter 17 Impossible à mettre en forme 45 191 145 80 40 1600 30 46 198 120 80 40 1600 30 47 191 170-210 80 80 2000 30 48 190 250-280 40-45 80 2000 30 49 190 290-320 35 80 2000 30 50 197 180 80 80 2000 30 51 195 191 50 80 2000 30 Tableau V.6. Principaux paramètres d’extrusion et d’injection des différents essais n°01-17 et 45-51. V.2.3. Procédé de mise en forme pour les essais n°18-33 Comme le montre la Figure V.8, le début du procédé de mise en forme est identique au précédent : formulation et mélange de la matrice PVC à haute vitesse et à haute température (obtention du compound 1). Le mélangeur utilisé a été un mélangeur PERIPLAST de 15 kg de capacité. Trois batches de 12,5 kg ont été réalisés. La vitesse en bout de pale a été de 38 m.s -1 . Le temps de mélange a été de 8-9 min environ (le temps d’atteindre 110°C). Le refroidissement a été effectué dans un mélangeur basse vitesse à 20°C. 194
Partie Expérimentale Fibres bois PVC Additifs Mélange haute vitesse 110°C Mélange Compound 1 Compound 2 basse vitesse Extrusion Produit fini Figure V.8. Procédé de mise en forme suivi pour la réalisation des composites PVC/bois de la série d’essais n°18-33. L’utilisation de déchets de menuiserie a nécessité plusieurs étapes intermédiaires de sélection, broyage et échantillonnage qui ont été détaillées au paragraphe V.1.1. Une fois sélectionnées, les fibres ont été séchées à 100°C jusqu’à obtention d’une humidité résiduelle inférieure à 1% puis mélangées au compound 1 à température ambiante, à basse vitesse afin d’obtenir la formulation finale (compound 2). L’extrusion a été réalisée à l’aide d’une extrudeuse HAAKE Polylab CTW 100 avec bivis coniques contrarotatives de diamètre min/max 20/30 mm et de longueur 300 mm, munie d’une filière de section rectangulaire 25 x 5 mm. Le fourreau dispose de trois zones de chauffe refroidies à l’air comprimé. La filière est également munie d’un collier chauffant non refroidi. Le profil de température choisi a été le suivant : 165-170-185-190°C de la zone d’alimentation à la filière. La vitesse de vis a été fixée à 50 tr.min -1 . Les profilés obtenus ont été refroidis à l’air et ont été entraînés par un tapis roulant afin d’obtenir des profilés de 1 mètre de longueur environ. Les échantillons nécessaires aux caractérisations ultérieures ont été directement prélevés sur ces profilés. V.2.4. Procédé de mise en forme pour les essais n°34-44 Une extrudeuse semi-industrielle, munie d’une zone de dégazage (pression = -0,7 bar) permettant d’éliminer la vapeur d’eau contenue dans le mélange fondu, a été utilisée. Le procédé de mise en forme suivi est présenté par la Figure V.9. 195
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