Influence des conditions cinématiques et géométriques dans l'élaboration de matériaux polymériques par mélange physique

Abstract

Beaucoup de travaux de différentes natures ont été consacrés aux écoulements de polymères fondus dans une extrudeuse. Lorsqu’il s’agit d’études théoriques, analytiques et/ou numériques, les objectifs essentiellement assignés sont la recherche sur la qualité du produit fini (polymère extrudé) à travers la connaissance du comportement rhéologique du polymère lors de son traitement et écoulement dans l’extrudeuse. Ainsi, plus la connaissance des conditions de traitement est maîtrisée, meilleurs peuvent être les résultats recherchés. On s’intéresse ici à déterminer la cinématique de l’écoulement d’un polymère fondu dans la zone de pompage d’une extrudeuse monovis. Pour ce faire, on considère une loi de comportement du type loi de puissance généralisée. Si dans la filière, la résolution analytique des équations de mouvement ne pose généralement pas de problème, dans la zone de pompage par contre, on a souvent recours à des approximations géométriques qui permettent alors des solutions analytiques de ces équations. Dans notre cas, nous traitons les équations sans faire d’hypothèses simplificatrices en considérant un écoulement de type hélicoïdal dans la zone de pompage. Les solutions de ces équations nous permettent ensuite de déboucher sur l’analyse des effets des différents paramètres géométriques et cinématique de l’extrudeuse sur le champ de vitesse et le champ de contraintes