Dépouillements

Research on influencing factors of the thermal contact resistance in thin-wall injection molding in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 2-8 Titre : Research on influencing factors of the thermal contact resistance in thin-wall injection molding Type de document : texte imprimé Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 2-8 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Eléments finis, Méthode des Matières plastiques -- Moulage par injection à paroi mince Modèles mathématiques Plan d'expérience Résistance thermique de conduction La résistance thermique de conduction, aussi appelée résistance thermique conductive, d’un élément exprime sa résistance au passage d’un flux de conduction thermique. Cette résistance s’applique aux solides ainsi qu’aux fluides (liquide ou gaz) immobiles. Dans le Système international d'unités, elle est donnée en kelvin par watt (K/W)1 ou °C/WNote. Cette notion n'est valable qu’en régime stationnaire, le régime transitoire faisant appel à la notion plus complexe de quadripôle thermique. La résistance thermique de conduction est l'inverse de la conductance thermique. Simulation par ordinateur Thermocinétique Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Thermal contact resistance, a parameter that describes the thermal transferability of the interface between the melt and the metallic wall, exercises a significant influence on the surface quality of the resulting part, especially in thin wall injection molding. In this study, temperature data of the melt was quantitatively measured with only 2 micro thermocouples, and TCR of specimens with 4 kinds of thickness was calculated after data processing with a new mathematical model. It was demonstrated that TCR was deeply affected by mold temperature. When the mold temperature increased from 90 °C to 130 °C, the rate of TCR decline was 56.72 %. Melt cooling simulation was performed with different values of TCR, which played the dominant role of TCR in calculating the temperature distribution in thin-wall injection molding. It showed that TCR exercises a significant influence on the simulation of the cooling rate, and the influence cannot be ignored, especially in thin-wall injection molding. Note de contenu : - TCR TESTING WITH TWO-POINT TEMPERATURE MEASUREMENT : Mathematical model of heat conduction - Experimental design - The effect of process parameters on TCR - SIMULATION OF MELT COOLING WITH DIFFERENT THICKNESSES : Model geometries - Simulation of temperature distribution DOI : 10.3139/217.3617 En ligne : https://www.degruyter.com/document/doi/10.3139/217.3617/pdf Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31906 [article]

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Kinetic analysis on thermal decomposition of poly(lactic acid) toughened by calcium sulfate whiskers / J.-N. Yang in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 9-19 Titre : Kinetic analysis on thermal decomposition of poly(lactic acid) toughened by calcium sulfate whiskers Type de document : texte imprimé Auteurs : J.-N. Yang, Auteur ; S.-B. Nie, Auteur ; K. Chen, Auteur ; Y.-L. Tao, Auteur ; J.-B. Zhu, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 9-19 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Bioplastiques -- Propriétés mécaniques Caractérisation Modèles mathématiques Morphologie (matériaux) Polylactique, Acide L'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des œufs et plus récemment pour remplacer les sacs et cabas en plastiques jusqu'ici distribués dans les commerces. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables qui sont décomposés par réaction avec l’eau ou sous l’action d’enzymes. Il est également utilisé pour les nouveaux essais de stent biodégradable. Le PLA peut-être obtenu à partir d'amidon de maïs, ce qui en fait la première alternative naturelle au polyéthylène (le terme de bioplastique est utilisé). En effet, l'acide polylactique est un produit résultant de la fermentation des sucres ou de l'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique. Ce procédé conduit à des polymères avec des masses molaires relativement basses. Afin de produire un acide polylactique avec des masses molaires plus élevées, l'acide polylactique produit par condensation de l'acide lactique est dépolymérisé, produisant du lactide, qui est à son tour polymérisé par ouverture de cycle. Le PLA est donc l’un de ces polymères, dans lequel les longues molécules filiformes sont construites par la réaction d’un groupement acide et d’une molécule d’acide lactique sur le groupement hydroxyle d’une autre pour donner une jonction ester. Dans le corps, la réaction se fait en sens inverse et l’acide lactique ainsi libéré est incorporé dans le processus métabolique normal. On obtient un polymère plus résistant en utilisant l'acide glycolique, soit seul, soit combiné à l’acide lactique. Pyrolyse La pyrolyse est la décomposition ou thermolyse d'un composé organique par la chaleur pour obtenir d'autres produits (gaz et matière) qu'il ne contenait pas. L'opération est réalisée en l'absence d'oxygène ou en atmosphère pauvre en oxygène pour éviter l'oxydation et la combustion (L’opération ne produit donc pas de flamme). Il s'agit du premier stade de transformation thermique après la déshydratation. Elle permet généralement d'obtenir un solide carboné, une huile et un gaz. Elle débute à un niveau de température relativement bas (à partir de 200 °C) et se poursuit jusqu'à 1 000 °C environ. Selon la température, la proportion des trois composés résultants est différente. Résistance au chocs Stabilité thermique Sulfate de calcium Le sulfate de calcium est un corps composé chimique minéral anhydre, solide de structure ionique , formé simplement d'un anion sulfate et d'un cation de calcium, de formule chimique CaSO4 et de masse molaire 136,14 g/mol. Il correspond en réalité le plus souvent à un corps minéral naturel, nommé anhydrite, typique des évaporites, assez abondant, quoique caché car il se dégrade en gonflant à l'eau, en engendrant en surface le plus souvent un composé dihydratée, CaSO4·2H2O, minéral emblématique des roches évaporites, encore plus abondant, connu par les minéralogistes ou géologues sous le nom de "gypse". Il peut aussi former le plus souvent par transformation thermique un corps minéral hémihydraté, CaSO4·1/2H2O, il s'agit de la bassanite ou plus communément un des composés majeurs du "plâtre", poudre blanche obtenue par cuisson du gypse et pilage. (Wikipedia) Thermocinétique Trichites Les trichites sont des fibres minérales monocristallines possédant des propriétés mécaniques exceptionnelles. Les trichites se rencontrent sous une grande variété de formes, mais les plus intéressantes sont indiscutablement les fibres rectilignes, dont la longueur peut varier de 10 micromètres à 1 cm et dont le diamètre apparent est de l'ordre du centième de la longueur. Les trichites possèdent des propriétés mécaniques tout à fait exceptionnelles, dues à leur structure. Ce sont des monocristaux presque sans défaut, particulièrement sans dislocations. Leur module d'élasticité est beaucoup plus grand que celui du matériau qui les compose lorsque celui-ci se trouve sous sa forme ordinaire, et leur résistance à la rupture peut dépasser la valeur de 10 000 newtons par millimètre carré. La ténacité (rapport de la résistance à la densité) d'un même corps chimique (métal, oxyde, carbure, etc.) peut être multipliée par 20, en passant de sa forme cristalline ordinaire à la structure de trichite. De plus, les propriétés des trichites ne connaissent aucune variation jusqu'à une température très proche du point de fusion. (Larousse) Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : The biocomposites of poly (lactic acid) (PLA) involving 15 % mass fraction of calcium sulfate whiskers (CSW) were prepared via melt-blending technology, in an effort of toughening PLA and enhancing the thermal stability. The morphological structure, impact toughness, thermal stability as well as kinetic analysis on thermal decomposition for PLA/CSW composites were performed thoroughly. The results showed that CSW was organized successfully via silanization, helping to form well-bonded interfaces, and accordingly, the impact toughness increased remarkably. The thermal stability was enhanced by adding whiskers, leading to increased decomposition temperature and decreased mass conversion rate. Kinetic analysis revealed the great dispersions on the reaction order and activation energy. Though, in comparison to pure PLA, the reaction order of PLA/CSW composites increased based on calculation methods except for Carrasco's, the activation energy of the composites declined independently of the applied mathematical models, meaning that thermal decomposition of PLA phase was accelerated by the introduced CSW. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Samples preparation - Characterization - RESULTS AND DISCUSSION : Morphological structure - Impact toughness - Thermal behavior - Kinetic analysis on thermal decomposition DOI : 10.3139/217.3611 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1s3hYktna33Yft28TuMptJ7Sg639A_jvX/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31907 [article]

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Fabrication of double-sided micro-lens array using UV injection molding / X.-L. Chen in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 20-29 Titre : Fabrication of double-sided micro-lens array using UV injection molding Type de document : texte imprimé Auteurs : X.-L. Chen, Auteur ; K.-C. Ke, Auteur ; N.-W. Chang, Auteur ; Y.-H. Chen, Auteur ; S.-Y. Yang, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 20-29 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Electroformage Gaufrage à chaud Lentilles (optique) Mesure Moules d'injection Polycarbonates Polyméthacrylate de méthyle Le poly(méthacrylate de méthyle) (souvent abrégé en PMMA, de l'anglais Poly(methyl methacrylate)) est un polymère thermoplastique transparent obtenu par polyaddition dont le monomère est le méthacrylate de méthyle (MMA). Ce polymère est plus connu sous son premier nom commercial de Plexiglas (nom déposé), même si le leader global du PMMA est Altuglas International9 du groupe Arkema, sous le nom commercial Altuglas. Il est également vendu sous les noms commerciaux Lucite, Crystalite, Perspex ou Nudec. Rayonnement ultraviolet Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : This paper reports the fabrication of double-sided micro-lens arrays using a UV injection molding process. The apparatus for UV injection molding is designed and implemented. Because the double-sided micro-lens array is fabricated using a UV-curable resin, the molds must be transparent. An alignment system is also required to align the cavities. In preparing the transparent molds, the cavities for the concave micro-lens and the alignment marks are first machined on the aluminum block. Using electroforming and hot embossing, transparent polycarbonate (PC) molds that have cavities for the MLAs and the alignment marks are fabricated. The PC molds are mounted on the UV injection molding apparatus using a pneumatic clamp. A real-time optical alignment system that comprises a CCD and an X-Y table is used to align the marks in the upper and lower molds. After alignment, the UV-curable resin is injected into the molds using a pneumatic dispenser. When the resin is cured with UV light, a double-sided micro-lens array is fabricated. The cycle time is 45 s. The respective degrees of replication for a convex and a concave micro-lens array are 99.74 % and 99.00 %. The respective standard deviation values for the diameter and the height are 1.3 μm, and 1.5 μm. The optical properties of the double-sided micro-lens array are measured. The average effective focal length is 1.686 mm, with a standard deviation of 0.007 mm, which demonstrates good formability and uniformity. Using the fabricated micro-lens array, the 1.2 mm diameter of the original light source is reduced to a 50 μm spot diameter. The images of an “A” pattern are complete and clear. This study demonstrates that a UV injection molding process that uses transparent PC molds can be used to fabricate a micro-lens array and other double-sided microstructures. Note de contenu : - EXPERIMENTS : Fabrication of the aluminum mold - Fabrication of the transparent polycarbonate (PC) molds - EXPERIMENTAL SETUP : Fabrication process for UV injection molding - Properties of the UV-curable resin - Measurements - RESULTS AND DISCUSSION : The effect of temperature and pressure on the transparent PC molds - The UV-curable resin product - The effect of pressure on the formability and filling time - Fabrication of the MLAs - The optical performance of the fabricated MLA DOI : 10.3139/217.3633 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1UPtq6Q1QCfRzbdX97rTADoKFh8xRkO2r/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31908 [article]

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UV-pre-treatment for polycarbonate for bonding LSR in a multi-component injection molding process / Christof Ulrich Schlitt in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 30-36 Titre : UV-pre-treatment for polycarbonate for bonding LSR in a multi-component injection molding process Type de document : texte imprimé Auteurs : Christof Ulrich Schlitt, Auteur ; M. Hartung, Auteur ; A. Rüppel, Auteur ; R.-U. Giesen, Auteur ; Hans-Peter Heim, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 30-36 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Angle de contact Collage Energie de surface Essais de pelage Matières plastiques -- Moulage par injection multicomposant Ozone Polycarbonates Rayonnement ultraviolet Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : In this study, the influence of UVC radiation and the influence of ozone on the surface energy of specimens made of polycarbonate were investigated. In an additional step, the peeling resistance of silicone flaps, which were overmolded, onto pre-treated PC plates of multicomponent specimens were analyzed. For this purpose, the samples were exposed to UVC radiation for different lengths of time, ranging from 5 s to 3 600 s. To further evaluate the influence of the ozone created by the UVC in the presence of oxygen, treatments were also performed in pure oxygen and nitrogen atmospheres. Contact angle measurements as well as analyses of the surface roughness were carried out to evaluate the effect of the treatment. Two phenomena were identified during the investigations. In room air and oxygen atmospheres, a short-term effect of UVC radiation was observed, which led to an increase in the surface energy, and, therefore, also to an increase in the wettability after an exposure time of only 10 s. In addition, a long-term effect was also found when tests were performed in a nitrogen atmosphere. This effect became visible after at least 60 s, and increased over the course of the duration exposure. The surface roughness of the polycarbonate plates increased up to about 60 % after 10 s of UVC exposure time in an air atmosphere, after 300 s of exposure to UVC radiation the roughness values had more than doubled. A modular injection molding tool was designed for the production of multi-component specimens. In this tool, a thermoplastic plate is molded on the one side, and is then automatically transferred by a robot system to be overmolded with silicone on the other side. The employed injection molding technique makes an intermediate treatment, such as surface activation of the thermoplastic plate, possible before it is overmolded. Also, the short-term and long-term effects of UVC treatment were able to be verified again for the peeling resistance of the material. These tests were only carried out for specimens treated in air. Note de contenu : - OBJECTIVES - EXPERIMENTAL : Materials - UVC/ozone treatment - Test methods - Results and discussion : Contact angle and surface energy - Surface roughness - Peeling resistance of pre-treated multi-component specimens - Discussion DOI : 10.3139/217.3509 Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31909 [article]

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Simulations of heat transfer in thermoplastic injection molds manufactured by additive techniques / L. Sardo in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 37-46 Titre : Simulations of heat transfer in thermoplastic injection molds manufactured by additive techniques Type de document : texte imprimé Auteurs : L. Sardo, Auteur ; W. Daldoul, Auteur ; M. Vincent, Auteur ; Thomas Toulorge, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 37-46 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Impression tridimensionnelle Moules d'injection Simulation par ordinateur Thermocinétique Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : The cost and quality of complex thermoplastic parts manufactured by injection are traditionally limited by the design constraints on the mold cooling system. A possible way to overcome this problem is to produce the mold by additive manufacturing, which makes it possible to freely design the shape and position of the cooling channels. Such molds can have hollow spaces in order to reduce the manufacturing time by Selective Laser Melting and the use of costly materials. The complex geometry resulting from optimized cooling channels and hollow regions makes the prediction of the cooling system performance difficult. This work aims to devise a numerical methodology for the simulation of heat transfer phenomena between the polymer, the mold and the cooling channels. An Immersed Volume approach is chosen, where the different parts of the domain (i.e. the polymer, the cooling channels, the hollow regions and the mold) are represented implicitly and the thermo-mechanical properties of the materials vary smoothly at the interface between the parts. The energy and momentum equations are solved by a stabilized Finite Element method. In order to accurately resolve the large variations of material properties and the steep temperature gradients at interfaces, state-of-the art anisotropic mesh refinement techniques are employed. In a first step, we perform thermal calculations only. We then consider the proper thermo-mechanical coupling in the packing stage, as well as the ejection stage and the thermal contact resistance between the polymer part and the mold, in order to weight their influence on the part and the mold temperatures. The modeling strategy is first validated on a simple geometry of a center-gated disk and compared with experimental measurements. The agreement between the experimental results and the simulation is good. Simulations are then performed on an industrial case which illustrates the ability of the method to deal with complex geometries. Note de contenu : - MODEL : Geometry - Heat transfer and thermo-mechanical phenomena during the process - GOVERNING EQUATIONS - NUMERICAL METHOD : Immersed volume approach - Numerical scheme and meshing - EXPERIMENTAL VALIDATION ON A SIMPLE GEOMETRY - NUMERICAL STUDY OF AN INDUSTRIAL MOLD : Case and process parameters - Thermal impact of the ejection phase - Thermal impact of the packing phase - Impact of the thermal contact resistance DOI : 10.3139/217.3594 En ligne : https://www.degruyter.com/document/doi/10.3139/217.3594/pdf Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31910 [article]

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Cyclic extrusion of recycled high density polyethylene/banana fiber/fly ash cenosphere biocomposites : thermal and mechanical retention properties / Sukanya Satapathy in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 47-58 Titre : Cyclic extrusion of recycled high density polyethylene/banana fiber/fly ash cenosphere biocomposites : thermal and mechanical retention properties Type de document : texte imprimé Auteurs : Sukanya Satapathy, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 47-58 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Anhydride maléique Cendres volantes Cénosphères Composites -- Analyse Composites à fibres végétales -- Propriétés mécaniques Composites à fibres végétales -- Propriétés thermiques Copolymères greffés Fibres de banane Fibres végétales Matières plastiques -- Extrusion Morphologie (matériaux) Polyéthylène haute densité Produits et matériaux recyclés Réaction de couplage Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Disposal of composite materials used vastly in structural applications raises the need to study the reprocessability of these systems for environmental benefits. In this paper, composites of recycled high density polyethylene (R) containing 30 wt.% banana fiber (BF)/7.5 wt.% fly ash cenospheres (FACS) were prepared with 3 wt.% maleic anhydride grafted high density polyethylene (MA-g-HDPE) as a coupling agent using twin screw extrusion followed by injection molding. The effects of thermal cycles (two times extrusion followed by injection molding) were studied on R and its composites. The samples were characterized by using tensile, flexural, izod impact tests, scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TGA) and dynamic mechanical analysis (DMA). The tensile and flexural properties were improved by addition of both BF/FACS into the R matrix. The percentage retention in tensile properties of R/BF/FACS(E2) biocomposites (i.e. two times extrusion followed by injection molding) is more than 80 %, while that for flexural properties is more than 90 %. This indicates that R/BF/FACS composites exhibit good retention ability in mechanical properties after subjecting to two times twin-screw extrusion followed by injection molding. DSC results revealed that repeated extrusion improved the crystallization temperature and crystallinity of the composites with a slight reduction in melting temperature. From the TGA results, it was observed that the thermal stability (e.g. Tonset) of R was reduced by the addition of BF/FACS. However, repeated extrusion showed an improvement in thermal stability of the composites. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Preparation of RBF and RBFFACS biocomposites - Characterization of R and RBF, RBFFACS biocomposites - RESULTS AND DISCUSSION : Mechanical properties of R and RBF, RBFFACS biocomposites - Morphology of RBF and RBFFACS biocomposites - Thermal properties of R and RBF, RBFFACS biocomposites DOI : 10.3139/217.3597 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1a0hdbsxsRk6VKPg921YRKRDY_MDwn4UA/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31911 [article]

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Effects of zinc borate on the flame retardancy performance of aluminum diethylphosphinate in polyamide-6 and its composites / O. Polat in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 59-71 Titre : Effects of zinc borate on the flame retardancy performance of aluminum diethylphosphinate in polyamide-6 and its composites Type de document : texte imprimé Auteurs : O. Polat, Auteur ; Cevdet Kaynak, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 59-71 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Borate de zinc Caractérisation Composites -- Analyse Composites à fibres courtes Compoundage Diéthylphosphinate d'aluminium Essais de comportement au feu Ignifugeants Composé chimique utilisé pour réduire l'inflammabilité. Il peut être incorporé au produit durant sa fabrication ou appliqué ultérieurement à sa surface. Matières plastiques -- Additifs Mélanges (chimie) Moulage par injection-compression Polyamide 6 Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : In this study, the flame retardancy contribution of zinc borate when used together with a traditional flame retardant (aluminum diethylphosphinate compound) was investigated for neat polyamide-6 and for 15 wt% short glass fiber reinforced composite. Melt mixing with twin-screw extrusion was the compounding method while injection and compression molding were the shaping methods of specimens. Three different flammability tests (limiting oxygen index, UL-94 vertical burning, mass loss calorimetry) indicated that many flame retardancy parameters could be improved significantly by replacing a certain amount of aluminum diethylphosphinate with zinc borate. For example, using aluminum diethylphosphinate alone resulted in only 32 % suppression in the value of the peak heat release rate for neat polyamide-6, while it was 82 % (more than two-fold) when used together with zinc borate. It was revealed by evolved gas analyses, char analyses, x-ray diffraction and thermogravimetry that the main contribution of zinc borate to aluminum diethylphosphinate was in terms of a barrier mechanism via formation of additional boron phosphate inorganic content in the barrier layer. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Compounding and shaping - Characterization and testing - RESULTS AND DISCUSSION : LOI and UL-94 - MLC - Mechanisms - TGA - XRD - EGA - Tensile tests DOI : 10.3139/217.3579 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1bxFlifBjCLVFwbU5IPO4shrANrsITLt_/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31912 [article]

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Theoretical and experimental studies on tribological behavior of luffa fiber reinforced polyester under the influence of surface treatment / G. Kalusuraman in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 72-80 Titre : Theoretical and experimental studies on tribological behavior of luffa fiber reinforced polyester under the influence of surface treatment Type de document : texte imprimé Auteurs : G. Kalusuraman, Auteur ; Irulappasamy Siva, Auteur ; S. Anand Kumar, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 72-80 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Composites à fibres Fibres de luffa Plan d'expérience Polyesters Résistance à l'usure Statistique Taguchi, Méthodes de (Contrôle de qualité) Traîtements de surface Tribologie (technologie) Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : In the present study, the influence of surface modification treatments such as alkali, silane and Ca(OH)2 on luffa fiber reinforced composites has been investigated. In addition, the design of experiment and Taguchi method were used for optimizing the wear resistance of composites. Statistical regression analysis was also used to develop mathematical model for specific wear rate and coefficient of friction. The dry sliding wear tests were conducted through pin-on-disc equipment as per ASTM G99 for the varying sliding velocity. Surface modifications of luffa fiber reinforced composites such as NaOH, Silane and Ca(OH)2 cause an increase wear resistance. It was observed that the Ca(OH)2 treatment to luffa fiber improves wear resistance significantly compared to NaOH and silane treatment. In particular, luffa fiber (with 30 wt.%) reinforced composites at a normal load of 10 N have higher wear resistance among other Ca(OH)2 treated composites. Depending upon load, velocity of sliding and sliding distance, fiber weight percentage used in this study, wear resistance can be ranked as Ca(OH)2> Silane >NaOH> untreated luffa fiber reinforced composites. The worn surface morphologies of composites with different condition are discussed. The developed statistical regression mathematical equations predictions were in good agreement with experimental data. It is noted that the developed model may be used to successfully predict the tribological behavior of luffa fiber reinforced composites. Note de contenu : - MATERIALS AND METHODS : Fiber surface modification - Composite fabrication - Design of experiment (DOE) - Taguchi method - Statistical regression analysis - Wear test - RESULTS AND DISCUSSION : Regression analysis of unmodified and treated luffa fiber reinforced composites - Comparative study of wear resistance of unmodified and treated composites - Wear mechanisms DOI : 10.3139/217.3629 En ligne : https://drive.google.com/file/d/18Q5ge93QKgpS2xOx-ovFp-c3v-GaWgHr/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31913 [article]

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Global modeling of single screw extrusion with slip effects / A. Lewandowski in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 81-90 Titre : Global modeling of single screw extrusion with slip effects Type de document : texte imprimé Auteurs : A. Lewandowski, Auteur ; Krzysztof J. Wilczynski, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 81-90 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Eléments finis, Méthode des Etat fondu (matériaux) Extrudeuse monovis Fluides non newtoniens Matières plastiques -- Extrusion Rhéologie Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : An extensive study is presented on the polymer melt flow with slip effects in a single screw extrusion process. Fully three-dimensional non-Newtonian FEM computations are performed to design the screw pumping characteristics and the die characteristics which may be implemented into the composite model of the process. ANSYS Polyflow software is applied to model the melt flow in the extruder. An analysis is performed for the flow of polymers with slip effects both in the screw (on the screw and barrel surfaces) and in the die. Screw pumping characteristics and die characteristics are calculated and modeled for various power law indices, and various slipping parameters. The effect of slipping on extruder operation is discussed. Note de contenu : - Slip analysis - Flow simulation - Die flow - Screw flow - Screw pumping characteristics - Global modeling DOI : 10.3139/217.3653 En ligne : https://www.degruyter.com/document/doi/10.3139/217.3653/pdf Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31915 [article]

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A closer look at the bonding capacity of thick metal-plastic hybrids / Jonas Weber in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 91-99 Titre : A closer look at the bonding capacity of thick metal-plastic hybrids Type de document : texte imprimé Auteurs : Jonas Weber, Auteur ; H.-P. Heimp, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 91-99 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Adhésion métal/polymère Aluminium L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13. C’est un métal pauvre, malléable, de couleur argent, qui est remarquable pour sa résistance à l’oxydation13 et sa faible densité. C'est le métal le plus abondant de l'écorce terrestre et le troisième élément le plus abondant après l'oxygène et le silicium ; il représente en moyenne 8 % de la masse des matériaux de la surface solide de notre planète. L'aluminium est trop réactif pour exister à l'état natif dans le milieu naturel : on le trouve au contraire sous forme combinée dans plus de 270 minéraux différents, son minerai principal étant la bauxite, où il est présent sous forme d’oxyde hydraté dont on extrait l’alumine. Il peut aussi être extrait de la néphéline, de la leucite, de la sillimanite, de l'andalousite et de la muscovite. L'aluminium métallique est très oxydable, mais est immédiatement passivé par une fine couche d'alumine Al2O3 imperméable de quelques micromètres d'épaisseur qui protège la masse métallique de la corrosion. On parle de protection cinétique, par opposition à une protection thermodynamique, car l’aluminium reste en tout état de cause très sensible à l'oxydation. Cette résistance à la corrosion et sa remarquable légèreté en ont fait un matériau très utilisé industriellement. L'aluminium est un produit industriel important, sous forme pure ou alliée, notamment dans l'aéronautique, les transports et la construction. Sa nature réactive en fait également un catalyseur et un additif dans l'industrie chimique ; il est ainsi utilisé pour accroître la puissance explosive du nitrate d'ammonium. Composites à fibres de verre Essais dynamiques Polyamide 66 Traitement de surface par impact Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Metal-plastic hybrids have a lot of advantages compared to purely metal or purely plastic parts. A good design for metal-plastic hybrids can help to save weight, for example in automotive applications. Therefore, it is important to understand the joining mechanisms between both materials. Aluminum AlSi9Cu3(Fe) and polyamide 6.6 with 35 % glass fibers were used as joining partners. The materials were joined by enclosing the metal part at least partially with plastic right inside the injection molding tool. Afterwards, the tensile strength of the metal-plastic hybrids was tested under a quasi-static load. This article provides a short overview of publications related to this topic, and compares their conclusions with our own results. The focus is on the influence of the surface treatment on the metal part (shot-peening) and also the effects of different joining geometries within the bonding area. Statements made in other publications were able to be confirmed and expanded for shot-peened surfaces and particular joining geometries. In most cases, shot-peening the surface of metal parts is advantageous for the joining strength. If the strength of the bond is not important, but, instead, the achievable displacement is, a shot-peened surface is not always advantageous. In addition, the joining geometries have a large influence on the behavior of the part under static load. Note de contenu : - Materials - Surface - Geometry - Processing - Testing DOI : 10.3139/217.3654 En ligne : https://drive.google.com/file/d/12mTRFVVuxGjaPP12pxGJzmD0wPb6N2Kg/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31917 [article]

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Thermomechanical degradation of polyetherimide (PEI) by friction-based joining and the effects on quasi-static mechanical strength of hybrid joints / M. Sônego in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 100-110 Titre : Thermomechanical degradation of polyetherimide (PEI) by friction-based joining and the effects on quasi-static mechanical strength of hybrid joints Type de document : texte imprimé Auteurs : M. Sônego, Auteur ; A. B. Abibe, Auteur ; S. V. Canevarolo, Auteur ; S. H. P. Bettini, Auteur ; J. F. dos Santos, Auteur ; L. B. Canto, Auteur ; S T. Amancio-Filho, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 100-110 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Assemblages (technologie) Détérioration thermomécanique Essais dynamiques Matières plastiques -- Détérioration Polyéther imide Pyrolyse La pyrolyse est la décomposition ou thermolyse d'un composé organique par la chaleur pour obtenir d'autres produits (gaz et matière) qu'il ne contenait pas. L'opération est réalisée en l'absence d'oxygène ou en atmosphère pauvre en oxygène pour éviter l'oxydation et la combustion (L’opération ne produit donc pas de flamme). Il s'agit du premier stade de transformation thermique après la déshydratation. Elle permet généralement d'obtenir un solide carboné, une huile et un gaz. Elle débute à un niveau de température relativement bas (à partir de 200 °C) et se poursuit jusqu'à 1 000 °C environ. Selon la température, la proportion des trois composés résultants est différente. Soudage par friction Traction (mécanique) Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : This study investigated quantitatively the thermomechanical degradation of polyetherimide (PEI) due to Friction-based Injection Clinching Joining (F-ICJ) and the effects on the mechanical strength of hybrid joints with aluminum. PEI samples extracted from process-affected regions of the joints were characterized in terms of their molecular weight distribution (MWD) and glass transition temperature (Tg), while mechanical strength of the joints was evaluated by cross tensile testing. PEI samples produced by the most severe joining condition showed decrease of 37 % of number-average molecular weight (Mn) and 17 % of weight-average molecular weight (Mw), while polydispersity index (Mw/Mn) increased 33 % as compared with as-received polymer. The chain scission distribution function (CSDF) indicated non-random multiple scissions as the main degradation mechanism of PEI due to F-ICJ. From the dependence of Tg with Mn the parameters of the Fox-Flory equation for PEI were obtained. A fractional factorial design of experiments was adopted to analyze the influence of the process parameters on the polymer degradation, based on Tg values. High level of PEI degradation and microstructural defects caused by high energy inputs have combined negative effect on the ultimate cross tensile force and displacement of joints. In general, these results can contribute to the knowledge of thermomechanical degradation of PEI and help with the optimization of F-ICJ. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Joining process - Energy input - Size exclusion chromatography (SEC) - Differential scanning calorimetry (DSC) - Statistical analysis - Fractional factorial design (2 5-1) - Quasi-static mechanical testing - RESULTS AND DISCUSSION : Energy input provided by the friction welding - Thermomechanical degradation effect on the molecular distribution curve - Thermomechanical degradation effect on the glass transition temperature - Quasi-static mechanical strength of the joints DOI : 10.3139/217.3679 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1MlgCiKm2DqYxBs9hljhWSDhPp0L3-gAZ/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31920 [article]

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Thermal, tensile, electrical, dynamic mechanical thermal and rheological properties of polyvinylidene fluoride and fluoroelastomer composites filled with carbon black / M. D. Moezzi in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 111-120 Titre : Thermal, tensile, electrical, dynamic mechanical thermal and rheological properties of polyvinylidene fluoride and fluoroelastomer composites filled with carbon black Type de document : texte imprimé Auteurs : M. D. Moezzi, Auteur ; Mohammed Karrabi, Auteur ; Y. Jahani, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 111-120 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Alliages polymères Analyse thermique Analyse thermomécanique dynamique Caractérisation Charges (matériaux) Composites thermoplastiques -- Propriétés électriques Composites thermoplastiques -- Propriétés mécaniques Composites thermoplastiques -- Propriétés thermiques Conduction électrique Elasticité Elastomères Fluoropolymères Noir de carbone Percolation Polyfluorure de vinylidène Rhéologie Traction (mécanique) Transition vitreuse Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : The present work was focused on studying the effects of different CB loadings on the rheological, thermal, tensile, dynamic mechanical and electrical properties of polyvinylidenefluoride (PVDF) and FKM composites. To these ends, the CB grade and method chosen for compound preparation were CB (N330) and melt mixing, respectively. The composites were melt blended with CB at 190 °C in an internal mixer, after which the properties of filled and unfilled composites were compared. The presence of CB improved the mechanical properties, such as the Young's modulus and tensile strength, and increased thermal stability given the high thermal stability of CB and the interaction between the CB particles and the polymer matrices. The dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) showed the glass transition temperatures of the composites. The analysis also revealed that the area under the loss tangent (tan δ) peak decreased and that the tan δ temperature of the rubber phase increased with CB loading. The increase in the electrical conductivity of the composites under different CB loadings was also examined, and the percolation threshold of conductive thermoplastic vulcanizate composite based on conductive CB was observed. The effect of CB and its content on rheological behavior of the PVDF/FKM blends was studied and the experimental data was correlated by a physical model named General Equation Model (GEM). A relation between rheology and conductivity of the blends with filler percolation was found. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Sample preparation and composition - Composites characterization - RESULTS AND DISCUSSION : Thermal analysis - DSC - Mechanical properties - DMTA - Electrical properties - Rheological analysis DOI : 10.3139/217.3588 En ligne : https://drive.google.com/file/d/10vtDNZwLGTJBuTNtHl0VwfEQc0opEGwM/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31921 [article]

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Effect of zinc borate on enhancing flame retardancy of electron beam irradiated alumina trihydrate (ATH)/acrylonitrile butadiene styrene (ABS) composites / S.-T. Bee in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 121-132 Titre : Effect of zinc borate on enhancing flame retardancy of electron beam irradiated alumina trihydrate (ATH)/acrylonitrile butadiene styrene (ABS) composites Type de document : texte imprimé Auteurs : S.-T. Bee, Auteur ; L. T. Sin, Auteur ; B. S. Ch'ng, Auteur ; C. T. Ratman, Auteur ; A. R. Rahmat, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 121-132 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Alumine hydratée Borax Charges (matériaux) Composites -- Analyse Composites -- Propriétés mécaniques Essais (technologie) Essais dynamiques Ignifugeants Composé chimique utilisé pour réduire l'inflammabilité. Il peut être incorporé au produit durant sa fabrication ou appliqué ultérieurement à sa surface. Indice limite d'oxygène L'indice limite d'oxygène (ILO), ou indice d'oxygène (limite) (IO(L)) ou (L)OI (limiting) oxygen index en anglais), est une grandeur et un essai de laboratoire à petite échelle permettant de caractériser la combustibilité (inflammabilité) d'un matériau combustible, notamment une matière plastique (ou un polymère). Ce critère donne une indication relative de la combustibilité dans des conditions d'essai spécifiées, définies par des normes. Il existe différentes normes selon les domaines d'application1 et les pays : ISO 4589, ASTM D2863, UL 94, etc. Il ne faut pas confondre cette propriété avec la concentration limite en oxygène qui donne la concentration minimale en oxygène dans un mélange avec un combustible permettant l'inflammation en présence d'une source d'ignition. Polymères -- Teneur en gel Rayonnement électronique Terpolymère acrylonitrile butadiène styrène Traction (mécanique) Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : The purpose of this research was to investigate the effects of zinc borate loading level and electron beam irradiation dosages on flame retardancy and physico-mechanical properties of ATH-ABS blends. The increasing of irradiation dosage has gradually induced the gel content of all ATH-ABS blends by forming crosslinked networks. The addition of ATH and zinc borate has significantly increased the crystallinity of ABS blends as evident by the elimination of the hump on XRD curves. However, the application of lower electron beam irradiation dosages (≤150 kGy) has slightly decreased the crystallinity of 0 phr and 20 phr zinc borate added samples. The increasing zinc borate loading level from 5 phr to 20 phr has gradually increased the flame retardancy of non-irradiated samples by inducing char formation. Besides, the increasing of irradiation dosage has significantly improved the flame retardancy of all samples. The addition of zinc borate up to 15 phr has effectively increased the tensile strength of all ATH-ABS blends by enhancing the interfacial adhesion between the ATH particles and ABS matrix. The increment of irradiation dosages up to 250 kGy has gradually increased the tensile strength by introducing the formation of crosslinking networks in ABS matrix. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Preparation of samples - Gel content test - X-ray diffraction test (XRD) - Limiting oxygen index test (LOI) - Tensile test - Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis - RESULTS AND DISCUSSION : Gel content - X-ray diffraction (XRD) analysis - Flame retardancy - Tensile properties - Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis DOI : 10.3139/217.3677 En ligne : https://drive.google.com/file/d/11C7lEMBAorN4V1jym9Tw-GhE-O7GL5LH/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31922 [article]

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Could alfa fibers substitute glass fibers in composite materials ? / Yousra Abdallah in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 133-142 Titre : Could alfa fibers substitute glass fibers in composite materials ? Type de document : texte imprimé Auteurs : Yousra Abdallah, Auteur ; R. Ben Cheikh, Auteur ; M. C. Paiva, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 133-142 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Analyse thermique Caractérisation Composites à fibres -- Propriétés mécaniques Composites à fibres -- Propriétés thermiques Composites à fibres de verre Composites à fibres végétales Essais (technologie) Etudes comparatives Fibres d'alfa Morphologie (matériaux) Traction (mécanique) Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : In the present work polyester resin composites with Alfa fibers in the form of pulp were prepared and their properties were compared with those of polyester resin reinforced with glass fibers, the latter composites being widely used for structural applications. The composites were prepared using two manufacturing processes, namely hand lay-up and vacuum molding, to assess the influence of the process on the composites properties. Firstly, the tensile properties for the two composites were evaluated. The composites thermal properties were studied by differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis. Finally, the morphology of a glass fiber composite (GFC) and Alfa pulp composite (APC) was analyzed by scanning electron microscopy, to characterize the composites surface and cross-sections. Note de contenu : - MATERIALS AND METHODS : Raw materials - Composites processing manufacture/experimental procedure - Mechanical properties - Morphological testing - Thermal analysis - RESULTS AND DISCUSSION : Morphological characterization - Mechanical properties - Thermal properties - Discussion of th ecomposites tensile properties DOI : 10.3139/217.3652 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1OAw6VcDjpHe1N0Bmone-Ov0s6XAqO1Hh/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31925 [article]

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Analysis of a single-screw extruder with a grooved plasticizing barrel – experimental investigation / Jochen Kettermann in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIV, N° 1 (03/2019) . - p. 143-150 Titre : Analysis of a single-screw extruder with a grooved plasticizing barrel – experimental investigation Type de document : texte imprimé Auteurs : Jochen Kettermann, Auteur ; José Antonio Avila Alfaro, Auteur ; Christian Bonten, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 143-150 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Extrudeuse monovis Extrudeuses -- Analyse Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : In the field of extrusion, a very promising high performance extruder was introduced to the European plastics industry in 1999. This new type of single-screw extruder combines a grooved plasticizing barrel with a barrier screw. Compared to conventional extrusion systems, these extruders have by far a higher output and product quality among other advantages such as lower processing costs and lower energy consumption. In the past, both Newtonian and non-Newtonian models were developed to calculate and predict the melting rate along the flow channel. The aim of this paper is to present experimental investigations on the processes within the melting zone of a single-screw extruder with a grooved plasticizing barrel. To visualize the melting mechanisms, screw extraction experiments as well as dynamic pressure measurements were performed. By means of screw extraction experiments a solid bed was clearly identified only in the solid channel and a melt pool only in the melt channel. Analysis of the dynamic pressure signals also showed the same behavior and therefore allowed in-line characterization of the melting process. Thus, theoretical concepts about the melting mechanisms could be confirmed experimentally. Note de contenu : - EXPERIMENT : Material - Experimental setup - Experimental procedure - RESULTS AND DISCUSSION : Mass throughput - Pressure, temperature and process data - Dynamic pressure - Screw extraction experiments - Analytical simulation of the melting zone DOI : 10.3139/217.3732 En ligne : https://www.degruyter.com/document/doi/10.3139/217.3732/pdf Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31926 [article]

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