Dépouillements

Process parameter optimization for Fused Filament Fabrication additive manufacturing of PLA/PHA biodegradable polymer blend / Muhammad Salman Mustafa in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 1 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 1 (2022) . - p. 1-14 Titre : Process parameter optimization for Fused Filament Fabrication additive manufacturing of PLA/PHA biodegradable polymer blend Type de document : texte imprimé Auteurs : Muhammad Salman Mustafa, Auteur ; Muhammad Arslan Muneer, Auteur ; Muhammad Qasim Zafar, Auteur ; Muhammad Arif, Auteur ; Ghulam Hussain, Auteur ; Farrukh Arsalan Siddiqui, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 1-14 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Analyse de variance En statistique, l'analyse de la variance (terme souvent abrégé par le terme anglais ANOVA : ANalysis Of VAriance) est un ensemble de modèles statistiques utilisés pour vérifier si les moyennes des groupes proviennent d'une même population. Les groupes correspondent aux modalités d'une variable qualitative (p. ex. variable : traitement; modalités : programme d'entrainement sportif, suppléments alimentaires ; placebo) et les moyennes sont calculés à partir d'une variable continue (p. ex. gain musculaire). Ce test s'applique lorsque l'on mesure une ou plusieurs variables explicatives catégorielles (appelées alors facteurs de variabilité, leurs différentes modalités étant parfois appelées "niveaux") qui ont de l'influence sur la loi d'une variable continue à expliquer. On parle d'analyse à un facteur lorsque l'analyse porte sur un modèle décrit par un seul facteur de variabilité, d'analyse à deux facteurs ou d'analyse multifactorielle sinon. (Wikipedia) Extrusion filage Impression tridimensionnelle Matières plastiques -- Extrusion:Polymères -- Extrusion Matières plastiques -- Propriétés mécaniques Plan d'expérience Polyhydroxyalcanoates Les polyhydroxyalcanoates ou PHAs sont des polyesters biodégradables produits naturellement par fermentation bactérienne de sucres ou lipides. Ils sont produits par les bactéries en tant que stockage de carbone et d'énergie. Le terme polyhydroxyalcanoate regroupe plus de 150 monomères différents qui conduisent à des propriétés parfois très différentes. Ces polymères peuvent ainsi présenter des propriétés thermoplastiques ou d'élastomères avec des points de fusion allant de 40 à 180°C. Polylactique, Acide L'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des Å“ufs 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. Procédés de fabrication Surfaces de réponse (statistique) Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Fused Filament Fabrication (FFF) is a widely embraced material extrusion (MEX) additive manufacturing (AM) process to produce complex three-dimensional structures, and it is typically used in the fabrication of biodegradable polymers for biomedical applications. However, FFF as a fabrication process for blended polymeric materials needs to be optimized for enhanced mechanical properties. In this work, biodegradable polylactic acid (PLA)/polyhydroxyalkanoate (PHA) dog-bone and notched specimens are printed to determine optimum printing parameters for superior mechanical properties in FFF additive manufacturing. The effect of layer thickness, infill density, and printing bed temperature on mechanical properties is investigated by employing a design of experiments (DoE) approach using response surface methodology (RSM). Experimental results showed the significance of the opted parameters for mechanical properties of the PLA/PHA blend. Then, optimum values for layer thickness, infill density, and printing bed temperature are identified for tensile and impact strength and an empirical relationship between parameters is formulated for low density and cost-effective fabrication. Finally, the analysis of variance (ANOVA) is performed to check the adequacy of the model for the influence of process parameters and their mutual interactions. The verification experiments validated the adequacy of the proposed model for PLA/PHA blend in FFF additive manufacturing. Note de contenu : - METHODOLOGY : Material, printer, specimen - Response surface methodology ( RSM) - Printing procedure - Experimental results - DISCUSSION : Tensile strength (σuts) - Tensile strength (σuts) ANOVA - Impact strength - Impact strength ANOVA - Process parameter optimization - Verification of experiments DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2021-4115 En ligne : https://drive.google.com/file/d/10HTsS6kSKB32XywZbZfGePKMd3_4nBds/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38436 [article]

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Preparation and application of carbon black-filled rubber composite modified with a multi-functional silane coupling agent / Xuefei Wang in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 1 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 1 (2022) . - p. 15-24 Titre : Preparation and application of carbon black-filled rubber composite modified with a multi-functional silane coupling agent Type de document : texte imprimé Auteurs : Xuefei Wang, Auteur ; Lingling Wu, Auteur ; Tongliang Xiao, Auteur ; Haiwen Yu, Auteur ; Huaming Li, Auteur ; Jun Yang, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 15-24 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Caoutchouc -- Propriétés mécaniques Caoutchouc isoprène Charges (matériaux) Formulation (Génie chimique) Noir de carbone Réaction de couplage Silanes Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Carbon black (CB)-filled rubber composites are widely used for tire tread and other rubber products due to their good abrasion resistance and reinforcement. Numerous studies have been focused on the filler-rubber interaction with the aim of obtaining optimum performances. In order to investigate the effect of modification on properties of diene rubber composites, a modified CB-filled isoprene rubber (IR) composite was prepared with a multi-functional silane coupling agent, 2-aminoethyl-2-(3-triethoxysilylpropyl)aminoethyl disulfide (ATD). This modification significantly enhanced the CB-IR interaction and improved CB dispersion. For the modified CB/IR vulcanizates, the tensile strength, stress at 300% elongation, temperature rise, and dynamic loss coefficient were significantly improved at low ATD dosage (1.5 phr). Such modification provides an effective route to prepare CB-reinforced diene rubber composites with low hysteresis and improved mechanical properties. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - CB/ATD composite preparation - IR/ATD/CB composite preparation s- Preparation of modified CB/IR compounds and vulcanizates with ATD - Measurements - RESULTS AND DISCUSSION : CB/ATD composite - IR/ATD/CB composite - Modified CB/IR compounds and vulcanizates with ATD - Table 1 : Formulation (phr) of modified CB/IR compounds - Table 2 : Curing characteristics of modified CB/IR compounds - Table 3 : FT-IR characteristics bands of the CB/ATD composite - Table 4 : Surface chemical element constitution of CB/ATD composite and IR/ATD/CB composite - Table 5 : Bound rubber content and mechanical properties of CB/IR compounds and vulcanizates modified with ATD - Table 6 : Dynamic mechanical properties of CB/IR vulcanizates modified with ATD DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2021-4124 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1Ze9dNECzi_8rqgbarNqdVppioqJD9zN8/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38437 [article]

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Non-isothermal viscoelastic melt spinning with stress-induced crystallization : numerical simulation and parametric analysis / Rui Wang in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 1 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 1 (2022) . - p. 25-37 Titre : Non-isothermal viscoelastic melt spinning with stress-induced crystallization : numerical simulation and parametric analysis Type de document : texte imprimé Auteurs : Rui Wang, Auteur ; Kuangrong Hao, Auteur ; Huaping Wang, Auteur ; Chaosheng Wang, Auteur ; Lei Chen, Auteur ; Ruimin Xie, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 25-37 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Caractérisation Cristallisation Extrusion filage Phan-Thien et Tanner, Modèle de Polyéthylène téréphtalate Polymères -- Propriétés physiques Rhéologie Simulation par ordinateur Viscoélasticité Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : This paper considers a model of melt spinning with stress-induced crystallization, where the melt uses the Phan Thien-Tanner model, and the solid adopts the rubber elastic model. We design a computationally efficient algorithm for solving the model. The temperature, radius, and birefringence profile in low-speed and high-speed spun PET fibers were predicted and compared with the published experimental data. The simulation results are consistent with the experimental data from the literature. Then a parametric analysis is conducted to investigate the effects of operating conditions on the spinning dynamics and reveal the relationship between the operating conditions and the final properties. The change of take-up speed has a significant influence on the crystallinity and birefringence of the fiber./ Note de contenu : - MODELING OF MELT SPINNING : Description of the melt spinning process - Basic equations - The PTT constitutive equations - Rubber elasticity model for the semi-crystalline fiber - non-isothermal stress-induced crystallization - Birefringence during crystallization - RHEOLOGICAL CHARACTERIZATION OF POLYESTER - NUMERICAL SOLUTION TECHNIQUE - EXPERIMENTAL VERIFICATION AND ANALYSIS - PARAMETRIC ANALYSIS : Effect of take-up speed - Effect of initial melt temperature - Effect of air temperature - Effect of air speed - Table 1 : Discrete relaxation time spectrum at temperatures 270, 300, and 310°C for polyester with PTT model parameters - Table 2 : Physical and rheological properties of PEt - Table 3 : Parameters of fiber spinning trial run with polyester En ligne : https://drive.google.com/file/d/1D0G0EaIBKeOw1Zamua0psI99_jlwPNhD/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38438 [article]

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Effect of the amount of oxazoline compatibilizer on the mechanical properties of liquid crystalline polymer/polypropylene blends / Shogo Takasuka in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 1 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 1 (2022) . - p. 38-44 Titre : Effect of the amount of oxazoline compatibilizer on the mechanical properties of liquid crystalline polymer/polypropylene blends Type de document : texte imprimé Auteurs : Shogo Takasuka, Auteur ; Tatsuhiro Takahashi, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 38-44 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Alliages polymères -- propriétés mécaniques Alliages polymères -- Propriétés thermiques Analyse thermique Chimie des surfaces Compatibilité chimique et physique Essais (technologie) Morphologie (matériaux) Oxazoline polymères cristaux liquides Polypropylène Polypropylène greffé anhydride maléique Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : The effect of the amount of 2,2′-Bis(2-oxazoline) on the spectral, thermal, morphological, and tensile properties of polypropylene (PP)/liquid crystalline polymer (LCP)/maleic anhydride grafted PP (PP-g-MAH) blends was investigated. A wholly aromatic LCP having a low melting point, namely a AL-7000 copolyester was used, because it also uses a compatibilizer with a low decomposition temperature. As the amount of 2,2′-Bis(2-oxazoline) increased, the dispersibility of the LCP improved and the tensile properties were improved, but when it was added in excess, a loss in function was observed. In particular, when 0.5 wt% of 2,2′-Bis(2-oxazoline) were added, the tensile strength and elastic modulus were the highest, and cohesive fracture (fracture within the matrix, not at the PP/LCP interface) was observed in the scanning electron microscope image. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Preparation of blends - Processing - Testing - RESULTS AND DISCUSSON : FTIR spectra - Thermal analysis - Morphology - Mechanical properties - Table 1A : Compositions of PP/LCP blends in presence of compatibilizers - Table 1B : Mol of reactive functional groups in 1 g of composite - Table 2 : Thermal properties of PP/LCP blends En ligne : https://drive.google.com/file/d/1err-wD-RqDtTVjAvuqyZFbCaLEyQOaS-/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38439 [article]

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Tensile, rheological and morphological characterizations of multi-walled carbon nanotube/polypropylene composites prepared by microinjection and compression molding / Gulstan S. Ezat in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 1 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 1 (2022) . - p. 45-53 Titre : Tensile, rheological and morphological characterizations of multi-walled carbon nanotube/polypropylene composites prepared by microinjection and compression molding Type de document : texte imprimé Auteurs : Gulstan S. Ezat, Auteur ; Adrian L. Kelly, Auteur ; Mansour Youseffi, Auteur ; Phil D. Coates, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 45-53 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Composites à fibres -- Moulage par compression Composites à fibres -- Moulage par micro-injection Composites à fibres de carbone Composites à fibres de carbone -- Propriétés mécaniques Dispersions et suspensions Matériaux hybrides Morphologie (matériaux) Nanotubes de carbone à parois multiples Un nanotube de carbone multifeuillet est constitué de plusieurs feuillets de graphènes enroulés les uns autour des autres. Il existe deux modèles pour décrire la structure des nanotubes multifeuillets : - le modèle poupée russe: les plans de graphène sont arrangés en cylindres concentriques ; - le modèle parchemin: un seul feuillet de graphène est enroulé sur lui-même, comme une feuille de papier. Rhéologie Traction (mécanique) Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Polypropylene (PP) reinforced with 2 and 4 wt% of multi-walled carbon nanotubes (MWNT) were melt-blended in twin screw extruder and then molded by compression or micromolding process. The impact of injection speed on the surface morphology, rheological and tensile characteristics was investigated by using a scanning electron microscope, parallel plate rheometry, and tensiometry. Results showed that the tensile properties of micro-molded specimens were remarkably higher than those of the compression molded sheets. Compared to compression molded sheets, micromolded specimens demonstrated up to 40 and 244% higher tensile stiffness and yield strength, respectively, most likely due to the alignment of polymer chain segments in the flow direction induced during the micromolding process. It was observed that the fast filling speed caused a drop in the tensile properties of the nanocomposites and polymer. Rheological examination revealed that the presence of a rheological percolation network in the nanocomposites produced by micromolding and the fast injection speed was beneficial for establishing the percolated network. Morphological examination revealed that the size of nanotube agglomerations that appeared in micromolded specimens was up to five times smaller than in compression molded sheets and the agglomeration size decreased with the increase of the injection speed. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Nanocomposite preparation and molding - Measurement of tensile characteristics - Rheological analysis - Morphological characterization - RESULTS AND DISCUSSION : Tensile properties - Rheological analyzes - Dispersion of MWNT DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2021-4156 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1E0uzUvti86xTq18f8Ez7VPoGMZsI9rij/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38440 [article]

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Modification of self-reinforced composites (SRCs) via film stacking process / Fabian Jakob in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 1 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 1 (2022) . - p. 54-69 Titre : Modification of self-reinforced composites (SRCs) via film stacking process Type de document : texte imprimé Auteurs : Fabian Jakob, Auteur ; Joshua Pollmeier, Auteur ; Sinan Bisevac, Auteur ; Hans-Peter Heim, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 54-69 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Compactage à chaud Composites thermoplastiques auto-renforcés Empilements Essais dynamiques Films plastiques Polypropylène Traction (mécanique) Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : This work presents the mechanical behavior of self-reinforced composites (SRCs) manufactured and modified via film stacking. For modification, interleaved films made of polypropylene (PP), a thermoplastic elastomer and a polyolefin engage were combined in different ways to induce the elastic modifier into the matrix material. The content of modifier was also varied in two ways. First, the films were produced out of a single material and second out of a compound. So, the same content of modifier was implemented in two different ways. It is shown that, in case of this research, only the kind of modifier and the content but not the way of implementation are responsible for the mechanical behavior of SRCs. It is shown that the modification can adjust the tensile strength, tensile stiffness and impact properties in a broad range. It is also shown that different mechanical properties of the composite can be predicted by a regression model that uses the Shore A hardness and the content of modifier./ // Note de contenu : - EXPERIMENTAL STUDIES : Materials - Processing - SAMPLE PREPARATION, MEASURING AND RESULTS : Tensile tests of films - Tensile tests of SRCs - Table 1 : Overview of the different compounds used to produce the films DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2021-4025 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1K6e4flQQBYnfdsO4wTmrPdYwCOSmcKdK/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38441 [article]

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Study of distributive mixing in a journal bearing flow geometry / Mehdi Mostafaiyan in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 1 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 1 (2022) . - p. 70-82 Titre : Study of distributive mixing in a journal bearing flow geometry Type de document : texte imprimé Auteurs : Mehdi Mostafaiyan, Auteur ; Sven Wießner, Auteur ; Gert Heinrich, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 70-82 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Eléments finis, Méthode des Fluides, Mécanique des Mélange Rhéofluidifiants Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : We implicitly assess the distributive mixing of generalized Newtonian fluids with shear-thinning behavior in a journal bearing flow geometry. For this purpose, we firstly develop a finite element code to calculate the flow field parameters. Our numerical algorithm splits the viscous stress tensor into arbitrary Newtonian stress and a source term, which grows gradually during the iterative solution. Therefore, we get a better converging solution than the Picard method, especially for highly shear-thinning fluids. Secondly, considering two inert fluids in the mixing domain, we employ a Lagrangian-Eulerian approach to predict the shape of the interface between two fluids. The results of our numerical analysis provide us the required information to evaluate three implicit mixing criteria: the concentration variance, the striation thickness, and the mean strain function. Then we conduct a parametric study to investigate the effects of different parameters (geometry and rheology) on the distributive mixing state. In addition, we discuss which mixing criteria provide a better evaluation for distributive mixing. Note de contenu : - THE FLOW PROBLEM AND THE SOLUTION METHOD : The flow field calculations - The two-phase flow problem - THE MIXING CRITERIA - RESULTS AND DISCUSSIONS : The effect of the shear-thinning behavior - The effect of the inner cylinder displacement - The effect of the inner rotating cylinder radius - Table 1 : The ranges of the involved parameters in the distributive mixing in the journal bearing flow DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2021-4145 En ligne : https://drive.google.com/file/d/14ggmb9_mGZauac-zPMKgUvaiNNeQq-x_/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38442 [article]

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Synthesis and characterization of wood flour modified by graphene oxide for reinforcement applications / Ammar Boudjellal in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 1 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 1 (2022) . - p. 83-92 Titre : Synthesis and characterization of wood flour modified by graphene oxide for reinforcement applications Type de document : texte imprimé Auteurs : Ammar Boudjellal, Auteur ; Djalal Trache, Auteur ; Kamel Khimeche, Auteur ; Said Lofti Hafsaoui, Auteur ; Slimane Bekhouche, Auteur ; Djamil Guettiche, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 83-92 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Bois Charges (matériaux) Chimie analytique Composites à fibres végétales -- Propriétés mécaniques Composites à fibres végétales -- Propriétés thermiques Farines végétales Morphologie (matériaux) Oxyde de graphène Polyuréthanes Traîtements de surface Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : The performance of thermoplastic polyurethane (TPU) reinforced with natural fibers can be tailored through a suitable choice of the fibers nature or the type of surface treatment applied to them. The present work deals with the improvement of the interfacial properties of natural fibers, namely wood flour (WF) by the introduction of graphene oxide (GO), which may easily disperse on the WF surface to provide hybrid fibers (WF-GO). The latter were then used as reinforcement of a TPU matrix at different ratios of 1, 3 and 5 wt%. The different samples were characterized by FTIR and RAMAN spectroscopies, XRD, SEM and TGA to confirm the structure, morphology and the thermal stability of the prepared hybrid fibers as well as their composites (TPU/WF-GO). SEM micrographs revealed that the surface treatment applied to WF, the distribution of GO sheets on the fiber interface, and the dispersion of (WF-GO) on the polymer matrix were successfully carried out. The thermal stability of the TPU-base composites increased with the increase of WF-GO content from 325 °C for the pure TPU matrix to 343 °C for the composite reinforced by 5% of (WF-GO). In addition, the results confirmed that the incorporation of GO into WF led to a significant improvement in the mechanical properties of the TPU-based composites, with an improvement in strength from 10.9 MPa to 19 MPa. Note de contenu : - EXPERIMENTAL SECTION : Materials and methods - Preparation of the composites TPU/WF-GO - RESULTS AND DISCUSSION : Fourier transform infrared spectroscopy analysis - Raman analysis of GO, WO-Go and TPU/WF-GO composites - Thermal properties of the TPU/WF-Go composites - XRSpatterns of WF-sGO filler and the TPU composites - Composites morphology - MECHANICAL PERFORMANCE OF THE TPU AND THE (TPU/WF-GO) COMPOSITES DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2021-4148 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1lRiYtdmWh-ILLJ7fCh327VhB7HyQ6vXD/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38443 [article]

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Antifouling improvement of a polyacrylonitrile membrane blended with an amphiphilic copolymer in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 1 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 1 (2022) . - p. 93-105 Titre : Antifouling improvement of a polyacrylonitrile membrane blended with an amphiphilic copolymer Type de document : texte imprimé Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 93-105 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Adhésion Caractérisation Copolymère acrylonitrile-co-polyhydroxyéthyl méthacrylate Copolymères Hydrophilie Matériaux -- Propriétés antisalissures Membranes (technologie) Perméation Polyacrylonitrile Polymères amphiphiles Taille des pores Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : The amphiphilic copolymer polyacrylonitrile-co-poly(hydroxyethyl methacrylate) (PAN-co-PHEMA) was readily blended with polyacrylonitrile (PAN) to fabricate a flat-sheet blending membrane through non-solvent induced phase separation (NIPS). In the membrane-forming process, the hydrophilic PHEMA chains are uniformly distributed on the surface, as revealed by the energy-dispersive X-ray tests. The sponge-like sub-layer embedded with droplet-shaped structures is formed at the cross-sections of membranes, because of the high viscosity of the casting solution. With the increase of copolymer concentration, the mean pore size of the blending membranes increases from 26.9 to 99.8 nm, leading to the increase of membrane flux from 93.6 to 205.4 l/(m2h). The incorporation of PAN-co-PHEMA copolymer endows the blending membrane with a rough surface microstructure and enhanced hydrophilicity. The rejection ratio of membranes for emulsified pump oil reaches 99.9%, indicating a prominent separation performance. In the cycle permeation experiments, the flux recovery ratio of the blending membranes is as high as 99.6%, which is much higher than those of PAN membrane. The irreversible fouling of blending membranes induced by oil adsorption is alleviated, and converted into reversible fouling, owing to the reduction of the adhesion force between foulant and membrane surface. These results suggest that the anti-fouling property of PAN membranes has been dramatically strengthened via the addition of PAN-co-PHEMA copolymer. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Membrane preparation - Membrane characterization - Permation experiments - RESULTS AND DISCUSSION : Chemical structure and composition of the blending membranes - Morphology of the membranes - Hydrophilicity of the membranes - Adhesion force between foulant and membrane surface - Permeation and antifouling properties - Table 1 : Compositions and viscosities of casting solutions - Table 2 : Elemental concentration of the membrane surfaces - Table 3 : Mean roughness parameter (Ra) and mean pore size (dm) of the membranes DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2021-4175 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1gHIUnshbRcjPcKdHhmL5HqHm_wBDgAWG/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38444 [article]

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Exploring the applicability of a simplified fully coupled flow/orientation algorithm developed for polymer composites extrusion deposition additive manufacturing / Zhaogui Wang in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 1 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 1 (2022) . - p. 106-119 Titre : Exploring the applicability of a simplified fully coupled flow/orientation algorithm developed for polymer composites extrusion deposition additive manufacturing Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhaogui Wang, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 106-119 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Algorithmes Chlorure de polyvinyle Composites polymères Impression tridimensionnelle par dépôt par extrusion Polyamide 6 Polycarbonates Polypropylène Rhéologie Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Prior literature employed a finite element based fully coupled algorithm that solved the flow/orientation coupling effects in extrusion deposition additive manufacturing, i.e., a key component for identifying the material properties of solidified deposited polymer composites. However, the complex iterative solution protocol reduces the computational capability of the algorithm. This paper simplifies the finite element based fully coupled algorithm by employing a scalar representation of the fourth order orientation tensor affected viscosity tensor. The revised code predicts similar fiber orientation results as compared to a related prior study. With the simplified fully coupled algorithm, effects of material deposition rate and fiber aspect ratio on a 2D planar large area extrusion deposition flow are explored, where the power law rheology model is employed for the flow simulation. Computed results show that an increased material deposition rate reduces the extrudate-swell ratio of the melt front and varies the local fiber orientation of the deposited bead especially near the flow region in contact with the substrate. Higher fiber aspect ratio enhances the principal fiber alignment of the extrusion and deposition flows, where the maximum local difference of the principal A 11 component is 23% with increasing fiber aspect ratio from 10 to 25. Note de contenu : - METHODOLOGY : Governing equations - Simplification of anisotropic viscosity tensor - EXTRUSION DEPOSITION FLOW MODELLING - NUMERICAL SIMULATION RESULTS : Material deposition rate - Fiber aspect ratio - Table 1 : Convergence performance of simplified algorithm when applyong different material deposition rates DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2021-4186 En ligne : https://drive.google.com/file/d/19eRubrMaV5RArAcDhshUrISduOrvwmpC/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38445 [article]

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Understanding softening of amorphous materials for FFF applications / José Luis Colon Quintana in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 1 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 1 (2022) . - p. 120-138 Titre : Understanding softening of amorphous materials for FFF applications Type de document : texte imprimé Auteurs : José Luis Colon Quintana, Auteur ; Tim Osswald, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 120-138 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Chimie analytique Chlorure de polyvinyle Etat fondu (matériaux) Polyamide 6 Polyamides Un polyamide est un polymère contenant des fonctions amides -C(=O)-NH- résultant d'une réaction de polycondensation entre les fonctions acide carboxylique et amine. Selon la composition de leur chaîne squelettique, les polyamides sont classés en aliphatiques, semi-aromatiques et aromatiques. Selon le type d'unités répétitives, les polyamides peuvent être des homopolymères ou des copolymères. Polymères amorphes Polymères cristallins Polypropylène Rhéologie Transition de phase En physique, une transition de phase est une transformation du système étudié provoquée par la variation d'un paramètre extérieur particulier (température, champ magnétique...). Cette transition a lieu lorsque le paramètre atteint une valeur seuil (plancher ou plafond selon le sens de variation). La transformation est un changement des propriétés du système. Transition vitreuse Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : The work explores the fundamentals of the softening process for amorphous materials expanding on the work presented by Stammers and Beek (Stammers, E. and Beek, W.J. (1969). The melting of a polymer on a hot surface. Polym. Eng. Sci. 9). The pressure induced melt removal process was studied in detail. The process, although fundamental, allows for an understanding of the phase transition of materials during the fused filament fabrication (FFF) process. Experimental results were analyzed using state-of-the-art equipment. A total of four materials were tested. PVC and PC are amorphous materials, and PA6 and PP are semi-crystalline materials. A setup was built to allow the application of a constant force. The resulting melt film was analyzed using computed tomography technology. The experimental results were compared with numerical simulation results originating from COMSOL Multiphysics and the analytical solution derived by Stammers and Beek. Rheological and thermo-mechanical tests were used to find the softening temperature of amorphous materials. Results showed a straightforward transition for the melting temperature of semi-crystalline materials and softening temperature of amorphous materials. It is suggested that for amorphous materials, the glass transition temperature can be used as the softening temperature (T s = T g ). When comparing all three results (experimental, analytical, and numerical), values are within the same range and magnitude. A good approximation was achieved for PA6 and PVC, which have semi-crystalline and amorphous structures, respectively. Results provide insights into the phase transition process and phase change mechanisms during the extrusion of materials in the fused filament fabrication process. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Setup - Experimental procedure - Micro computed tomography (µ-CT) of melt film - Pressured induced melt removal solution - Thermogravimetric analysis (TGA) - Differntial scanning calorimetry (DSC) - Double shear test - COMSOL multiphysics - Rheological properties - PRESSURE INDUCED MELT REMOVAL PROCESS INCLUDING CONVECTION TERM : Mathematical derivation - RESULTS AND DISCUSSION : TGA results - DSC results - DMA results - DSC versus DMA - Rheological properties - Experimental results - Analytical model - Numerical solution : COMSOL multiphysics - Comparison of methods - Table 1 : Processing temperatures in °C - Table 2 : Compression molding parameters - Table 3 : Temperature range for double shear test - Table 4 : Rheometer temperatures - Table 5 : Melting temperature and heat of fusion of PA6 and PP - Table 6 : Glass transtition temperature of PC and PVC - Table 7 : Complex shear modulus model parameters (modulus with units of MPa) - Table 8 : Carreau - Yasuda parameters DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2021-4155 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1OTuW0XxLIBbnXjss8QsmMh0aOlV8ZUQb/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38446 [article]

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