Formulation, rationalisation et modélisation des référencements de substitution à la parafine dans les bougies.

Formulation, Rationalization and Modeling of paraffin substitutes references in candles

• Auteur / Autrice : Kateryna Dunchych
• Direction : Abdellah Arhaliass, Catherine Loisel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance le 14/12/2017
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Centrale Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Génie des Procédés Environnement – Agroalimentaire (GEPEA) (Saint-Nazaire)
• Jury : Président / Présidente : Jacques Legrand
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Karim Allaf
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Zoulikha Maache-Rezzoug, Bernard Cuq

Mots clés

Mots clés contrôlés

Paraffine

Bougies

Huiles animales

Huiles végétales

Mots clés libres

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Résumé

Compte tenu des nouveaux aspects liés au développement environnemental et durable, les matériaux renouvelables d'origine végétale/animale sont devenus des alternatives à la paraffine. Ce travail concerne l’étude d'incorporation limitée de ces matières peu compatibles avec les procédés existants (remplissage, compression, extrusion). L’étude de l’incorporation des substituts dans le procédé de remplissage a été menée sur la base de leurs caractéristiques physique - chimiques. Pour optimiser l'incorporation de substituts, une méthodologie de plan d’expérience a été développée. Cette étude a mis en évidence l’ influence du traitement du substitut sur sa compatibilité avec la méthode de fabrication des bougies par remplissage. L’incorporation de substitut dans le procédé de compression des poudres a été étudiée dans des conditions de laboratoire similaires à celles pratiquées dans l'industrie de la bougie. La résistance à la rupture des bougies est apparue comme le paramètre clé de la qualité du produit fini. Le comportement des poudres à l’étape de réarrangement et la formulation constituent les facteurs les plus influents sur la résistance mécanique de la bougie. L'étude de la formulation dans le procédé d'extrusion a été réalisée afin de définir le(s) critère(s) de la matière pour assurer l’extrusion. Ce type de procédé exige l’utilisation de paraffines de haut e qualité ayant des propriétés mécaniques de résistance et de déformation élevées. Ce travail montre que la substitution des paraffines reste très complexe et dépend du type de procédé. Les interactions matière - procédé ont un impact important sur l’intégration du substitut, le plus compatible avec le procédé de remplissage.

Taking into consideration the new aspects related to the environmental and sustainable development, renewable materials of plant / animal origin have become alternatives to paraffin . The aim of this work is to study the extent of incorporation of these materials poorly compatible with the existing processes (fillin g, compression, extrusion). The study of the incorporation of substitutes for the filling process was carried out on the basis of their different physical-chemical properties. To optimize the incorporation of substitute, an experimental design methodology has been developed. This study has shown the influence of the treatment of the substitute on its compatibility with the process of making candles by filling. The incorporation of substitutes in the powder compression process was studied under laboratory conditions similar to those practiced in the candle industry. Tensile strength of the candle was deduced as key parameter for the quality of the finished product. The behavior of the powders in the rearrangement step and the formulation show significant impact on the mechanical strength of the candle. The study of the formulation in the extrusion process was carried out in order to define the material factor (s) to ensure the extrusion. This type of process requires the use of high quality paraffins having hi gh mechanical strength and deformation properties. This work shows that the substitution of paraffins remains very complex and depends on the type of process. The importance of matter-process interaction impacts the integration of the substitute the most compatible with the filling process.