Notions de base
Distributions de temps de séjour dans les procédés d’extrusion

1 - Notions de base

• 1.1 - Définitions
  Figure 1 - Principe de la distribution de temps de séjour Figure 2 - Formes générales des DTS différentielles et cumulées
• 1.2 - Autres distributions
• 1.3 - Intérêt des DTS

  • Quiz d'entraînement

2 - Méthodes de mesure

• 2.1 - Propriétés des traceurs
• 2.2 - Techniques de mesure

  • Quiz d'entraînement
  Figure 4 - Principe des mesures locales de DTS avec deux capteurs et avec deux introductions Figure 5 - Principe de la mesure de DTS par conductivité électrique (d’après [10]) Figure 6 - Principe de la technique de mesure de DTS par UV-fluorescence et description de la sonde correspondante, avec une coupe transversale du faisceau de fibres optiques Figure 7 - Mesures de DTS en trois points d’une extrudeuse bivis corotatives à l’aide de la méthode d’UV-fluorescence (d’après [16])

3 - Résultats expérimentaux

• 3.1 - Influence de la vitesse de rotation et du débit
  Figure 8 - Influence de la vitesse de rotation (à 6 kg/h) et du débit (à 100 tr/min) sur la DTS différentielle E(t) (d’après [19]) Figure 9 - Évolution du temps de séjour minimal avec le temps de séjour moyen (d’après [19]) Figure 10 - Configuration de vis contrarotatives tangentes Figure 11 - Configuration de vis contrarotatives interpénétrées Figure 12 - Influence du débit (à 200 tr/min) et de la vitesse de rotation (à 10 kg/h) sur la distribution de temps de séjour (d’après [21])
• 3.2 - Influence du profil de vis
  Figure 13 - Exemples d’éléments de mélange
• 3.3 - Influence de la taille de l’extrudeuse
• 3.4 - Influence de la température du fourreau
• 3.5 - Influence de la viscosité et de la formulation
• 3.6 - Systèmes particuliers (mélanges de polymères, suspensions solide/liquide…)

  • Quiz d'entraînement

4 - Modèles théoriques

• 4.1 - Approches de type mécanique des milieux continus
  Figure 14 - Fonction cumulée de distribution des temps de séjour dans différents systèmes (d'après [3])
• 4.2 - Approches de type génie chimique
  Figure 15 - Évolution de la DTS d’un modèle de dispersion axiale avec le nombre de Peclet (d’après [30]) Figure 16 - Évolution de la DTS d’une cascade de RCPA avec le nombre de réacteurs (d’après Houzelot, [J 4 014]) Figure 17 - Description schématique du modèle de Yeh et Jaw [31]
• 4.3 - Modèles statistiques
• 4.4 - Modèles mixtes

  • Quiz d'entraînement
  Figure 18 - Comparaison entre résultats du modèle mixte implémenté dans Ludovic© et expérience, pour des variations de vitesse à débit constant (Qm = 6 kg/h) et des variations de débit à vitesse constante (N = 100 tr/min) Figure 19 - Évolution des DTS calculées avec la vitesse de rotation à 6,5 kg/h et le débit à 300 tr/min (d’après [34]) Figure 20 - Modèle mixte pour le calcul de la DTS d’un co-malaxeur (d’après [35])

5 - Conclusion

6 - Glossaire

7 - Sigles, notations et symboles