Modelisation thermomecanique et structural du soufflage de gaine de polyethylenes

par Jean-Marc André

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de JEAN-FRANCOIS AGASSANT.

Soutenue en 1999

à l'ENSM PARIS .

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  • Résumé

    Nous avons bati un modele newtonien, puis viscoelastique, non-isotherme du soufflage de gaine permettant de predire le bietirage de la bulle de polymere fondu depuis la sortie de filiere jusqu'a la hauteur de figeage. Ce modele membrane repose sur des hypotheses classiques, mais utilise une nouvelle methode de resolution. L'angle initial de bulle est ajuste afin qu'elle tende asymptotiquement vers un tube a longue distance. L'absence de controle de cet angle conduit a des formes de bulle irrealistes, ce qui a ete occulte dans la bibliographie. Nous montrons l'existence de solutions multiples, ainsi que d'une zone inatteignable dans le cas viscoelastique. Les forme et cinematique de bulle calculees sont en bon accord avec des experiences realisees avec differents polyethylenes, sur des machines de taille differente : on retrouve l'influence du refroidissement sur la forme de la bulle (en particulier du type d'anneau de refroidissement), via le gradient thermique et les effets aerodynamiques, ainsi que celle du polymere, via l'energie d'activation de la viscosite. Le modele montre egalement l'influence de la rheologie sur les contraintes. Il permet de determiner les parametres pertinents qui gouvernent geometrie et cinematique de bulle, ainsi qu'orientation et proprietes mecaniques des films. Certaines proprietes, comme la retraction, sont correlees au chemin de deformation, d'autres comme la resistance au choc, aux contraintes. L'analyse de la texture cristalline des films permet d'interpreter ces correlations, en mettant en evidence des orientations originales.

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Informations

  • Détails : 194 p.
  • Annexes : 118 ref.

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