Rhéologie aux interfaces des matériaux polymères multicouches et ...

Khalid Lamnawar
INSA de Lyon
s’en dégage que les instabilités observées ne sont pas de nature capillaire et qu’elles ne sont
pas majoritairement dues à des effets visqueux. C’est la différence d’élasticité entre les
fluides viscoélastiques qui se trouve être le facteur gouvernant la stabilité de l’interface. Le
cas le plus instable est celui où le fluide périphérique est de faible épaisseur et le plus
élastique. De plus, la longueur d’onde de perturbation la plus déstabilisatrice se situe aux
alentours de 2пD où D est le diamètre interfacial perturbé. Les résultats expérimentaux sont
alors confrontés aux prévisions théoriques aux ondes longues. Bien qu’il apparaisse une
bonne corrélation, une différence quantitative est toutefois observée. L’auteur attribue cet
écart à l’impossibilité technique de remplir expérimentalement la condition des ondes
longues.
Investigation théorique et expérimentale sur les instabilités convectives dans un écoulement
de coextrusion bicouche : (R. Valette, P. Laure, J.-F. Agassant (2001, 2004))
L’étude de Valette et al. [2001, 2004] avait pour objet l’écoulement plan de deux polymères
(polyéthylène et polystyrène). L’instabilité interfaciale dans un écoulement de coextrusion de
ce couple de polymères est étudiée théoriquement et expérimentalement pour des
géométries simplifiées. Dans des conditions de prototypes industriels (Machine de
coextrusion (Figure 13): extrudeuse de laboratoire type Kaufmann (PE) et Haake‐Rheocord
(PS)), les auteurs ont mis en évidence une transition stable/instable qui accompagne celle
observée à la sortie de la filière (sur le film).
Le moteur de l’extrudeuse Kuafmann est piloté par un générateur de tension qui permet
d’introduire une perturbation contrôlée dans l’écoulement lorsque sa tension de sortie varie
avec le temps. La filière est munie de parois latérales en verre au travers desquelles il est
possible d’observer l’écoulement. En raison de la taille très réduite de l’entrefer, les auteurs
ont utilisé une caméra CCD reliée à un objectif macroscopique. Le signal provenant de la
caméra est enregistré à l’aide d’un magnétoscope.
Expérimentalement, deux méthodologies ont été utilisées:
• l’extrudât est examiné à la sortie de filière et les instabilités sont analysées.
• avec une filière transparente, le développement des instabilités à l’intérieur de la filière
est observé.
Figure 13 : Schéma de l’appareil expérimental utilisé (d’après Valette et al. (2001)).
Partie A : Etat de l’art
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