Analyse sensorielle - corrélation entre la perception sensorielle et l'analyse instrumentale descriptive du pouvoir collant des élastomères silicones

• Auteur / Autrice : Setha Mith
• Direction : Guy Monteil
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Besançon
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Franche-Comté. UFR des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Indentation des matériaux

Élastomères

Résumé

L'objectif de cette étude est d'établir une corrélation entre la perception sensorielle du collant d'élastomères silicones et les propriétés physiques et mécaniques de leur surface. Dans un premier temps, une palette de silicones plus ou moins collante a été constituée. La maîtrise de la fabrication de ces polymères permet d'obtenir, de façon reproductible, des échantillons possédant des propriétés stables et distinctes. Une caractérisation physico-chimique de ces matériaux a été effectuée avec des essais de spectroscopie infrarouge et de mouillabilité. Un protocole d'essai a été mis au point pour l'analyse sensorielle du toucher de nos échantillons. Celui-ci comprend une épreuve descriptive (test de comparaison) et une épreuve discriminative (test de notation). Ce protocole a été utilisé sur un panel de sujets naïfs et d'experts. Les résultats obtenus sont traités au moyen de calculs statistiques couramment utilisés en analyse sensorielle (test de Friedman ou calcul de la valeur moyenne). L'analyse des résultats permet un classement statistique des matériaux et met en lumière l'importance de propriétés mécaniques telle module d'élasticité dans la sensation du toucher. Parallèlement la qualification du collant et des propriétés mécaniques des élastomères a nécessité le développement d'un appareillage de métrologie expérimental dédié. Celui-ci est basé sur un essai d'indentation instrumenté et reproduit la gestuelle tactile. L'influence des paramètres et conditions d'essais ainsi que la nature de l'indenteur sur les résultats obtenus ont été étudiées. L'analyse des résultats a permis d'établir une corrélation entre les essais sensoriels et les propriétés mécaniques mesurées de la surface. Nous avons montré que la force d'arrachement seule n'est pas un paramètre suffisant pour qualifier le collant d'un matériau; certains paramètres expérimentaux, tels la vitesse l'arrachement et la forme de l' indenteur, influent fortement sur les résultats.

The aim of this study is to establish a correlation between the sensorial perception of the tackiness of the silicone elastomers and the physical and mechanical properties of their surface. A set of silicones, more or less tacky, has been made in our laboratory in order to control the process of realization and to obtain samples with steady and " distinct properties. A physicochemical characterization bas been realized with infrared spectroscopy and droplet tests. Sensorial analysis bas been realized with an appropriated developed protocol. This sensorial analysis is composed of two different tests: a descriptive test (test of comparison) and a discriminative one (test of quantification). One group of naïve people and one of experts have done the two sensorial tests. The resulting data are analyzed with classical statistic tools used in sensorial analysis (Friedman test, average notation). This analysis allows samples classification and allows to enlighten the importance of mechanical properties such as the Young' s modulus in the touch sensation. The quantification of the tackiness and the mechanical properties need the development and the realization of a dedicated sensorial metrology device. This apparatus allows to make instrumented indentation and to reproduce tactile movement. The influence of experimental conditions and parameters, and the punch nature bas been studied. The resulting data allow to establish a correlation between sensorial analysis and the measured mechanical properties. We show that the adhesion force is not a sufficient parameter to qualify material tackiness; some experimental parameters (such as the unloading velocity or the indenter geometry) have great influence on the results.