Étude d'un broyeur vibrant à billes : application au broyage de polymères friables et thermoplastiques

• Auteur / Autrice : Sonia Molina-Boisseau
• Direction : Nadine Le Bolay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polystyrène

Thermoplastiques

Hydrodynamique

Polymères

Résumé

Cette etude est relative au broyage de polymeres dans un broyeur vibrant a billes pouvant travailler en mode cryogenique. L'objectif est de deux ordres : la caracterisation d'un broyeur vibrant a billes et l'etude du broyage fin de polymeres. Un polymere sous forme d'agglomerats (le poly(acetate de vinyle)) et deux thermoplastiques (polyethylene et polystyrene) ont ete testes. La premiere partie de ce travail caracterise l'hydrodynamique du lit vibrant dans le cas de deux populations en presence. La variation des parametres operatoires a permis de determiner les conditions ou l'homogeneisation du systeme (billes-polymere) est la meilleure c'est-a-dire ou les contacts billes-polymere, efficace en broyage, sont favorises par rapport aux contacts polymere-polymere. Dans un second temps, des essais de broyage ont conduit a l'etude de l'influence des conditions operatoires sur l'evolution de la distribution granulometrique et du diametre median des poudres. Une analyse quantitative de l'evolution morphologique des particules au cours du broyage a permis de proposer un mecanisme de fragmentation en fonction de l'histoire des particules initiales. La cinetique de broyage du poly(acetate de vinyle) peut etre modelisee par une combinaison de lois normales et log-normales. Par contre, une combinaison de lois log-normales est mieux adaptee pour predire la distribution de taille du polystyrene. Le nombre de sous-populations utilise pour la prediction de la taille est fonction du mecanisme de fragmentation determine precedemment. L'evolution des proprietes des polymeres au cours du broyage a ete etudiee afin d'etablir le lien entre le procede et les proprietes des poudres : masse molaire du polystyrene, structure cristalline du poly(acetate de vinyle) et du polyethylene et temperatures caracteristiques (fusion et transition vitreuse).