Rhéologie aux interfaces des matériaux polymères multicouches et ...

Khalid Lamnawar
INSA de Lyon
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Figure 4 : Evolution de la forme de l’interface dans une filière plate
conduisant à une encapsulation totale.
‐ Le second se manifeste par une irrégularité de l’interface polymère/polymère, qui présente
un aspect allant de l’oscillant au chaotique. Ce défaut est nommé instabilité interfaciale.
Actuellement le déclenchement de ces instabilités n’est pas contrôlé. Les industriels ne
disposent pas d’outils fiables permettant de prévoir l’apparition de tels défauts. Quelques
règles sont utilisées comme, par exemple, augmenter la température d’extrusion pour
diminuer les contraintes aux interfaces ou réaliser un profil de vitesse convexe. Mais d’une
manière générale le transformateur a souvent recours à une stratégie empirique d’«essaiserreurs»
pour concevoir le produit.
Un des moyens parfois efficace de les faire disparaître, tout au moins de ne plus les observer,
est de faire fonctionner les extrudeuses à des régimes inférieurs à ceux pour lesquels elles
sont conçues. Il y a donc un compromis à établir entre chute des propriétés du matériau, due
à une interface irrégulière, et rentabilité du procédé. Lʹétude des instabilités interfaciales
revêt donc un intérêt économique face à lʹobservation répétée de ce phénomène qui limite la
productivité du procédé de coextrusion. D’un point de vue fondamental, l’enjeu est de
mieux cerner la physique des écoulements multicouches, d’identifier les mécanismes à
l’origine du déclenchement des instabilités, pour proposer à terme des solutions en vue de
contrôler, voire d’éliminer ces instabilités.
Nous proposons dans cette étude, une synthèse des études théoriques et expérimentales, qui
sont à la base des principales avancées dans la compréhension des mécanismes physiques
qui régissent l’apparition et l’évolution des instabilités. On présentera succinctement le
principe sur lequel sont basées la plupart des études théoriques, à savoir l’examen de la
stabilité linéaire de lʹinterface face à des perturbations infinitésimales de faibles amplitudes.
Partie A : Etat de l’art
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