Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

République Algérienne Démocratique Et Populaire Ministère De L’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique Et Populaire Ministère De L’Enseignement Supérieur Et de La Recherche Scientifique Université de Mohammed Seddik Ben Yahia -JIJEL Faculté des sciences et de la Technologie Département de Génie des Procédés Projet de fin d’étude Pour l’obtention de Diplôme de Master en génie des procédés Option : Génie des procédés de l’environnement Thème Préparation d’une colle à base d’alcool polyvinylique destiné au collage du papier et du carton ondulé Présenté par : Mehidi Imane Encadré par : Dr Belferdi. F (Encadreur pédagogique) Mr Amimer. M (Encadreur industriel) PROMOTION 2018/2019 Dédicace Je dédie ce travail avec grand amour : A mes chers parents, qui ont attendu avec patience les fruits de leurs sacrifices et de leur bonne éducation……………….Puisse dieu me les garder. A ma chère sœur, mes frères, et à toute ma famille. A tous mes amis, pour leurs soutiens et pour les bons moments partagés ensemble. A tous les gens que j’aime. REMERCIEMENT Avant tout nous remercions le bon Dieu qui m’a donné le courage et la force pour accomplir ce modeste travail Au moment de mettre un point final de ce travail mes remerciement vont d’abord à Dr Belferdi Fatiha mon encadreur, qui a largement contribué à l’élaboration de ce travail, je suis très sensible à sa disponibilité, son aide et ses conseils. Mes sincères gratitudes vont tout spécialement à Mr Amimer.M mon encadreur industriel, qui a largement contribué à l’élaboration de ce travail, je le remercie pour son aide, sa disponibilité et ses précieux conseils malgré ses multiples occupations. Mes vifs remerciements vont également à Mr Isaad .S directeur de l’unité SARL Algérienne des Émulsions. Pour m’avoir fait l’’honneur de m’accueillir au sein de son entreprise. Mes remerciements vont aussi aux membres jury qui m’ont fait l'honneur d'accepter de lire et de juger ce mémoire. J’adresse un spécial remercie à l’entreprise SPA Général Emballage de Béjaia. Enfin, je remercie toutes les personnes qui ont participé de prés ou de loin à la réalisation de ce modeste travail. Sommaire i Sommaire Liste des figures..............................…………………………………………………………..vi Liste des tableaux……………………………………………………..……………………....v Introduction générale………………………………………………………………………...1 Chapitre І : Généralités sur les colles I. Introduction………………………………………………………………………………….3 II. Définition d’une colle………………………………………………………………………3 III. Les différents types de colle……………………………………………………………….4 III.1. Les colles naturelles…………………………………………………………………...4 III.1.1. Les colles fortes…………………………………………………………………...4 III.1.2. Les colles de caséines. ……………………………………………………………4 III. 2. Les colles synthétiques………………………………………………………………..6 III.2.1. Les colles thermoplastiques……………………………………………………….6 III. 2.2 Les colles thermodurcissables…………………………………………………….7 IV. La composition d’une colle……………………………………………………………….11 V. Les secteurs d’application du collage……………………………………………………..11 V. 1. L’emballage…………………………………………………………………………..11 V.2. La construction………………………………………………………………………..11 V.3. Le transport……………………………………………………………………………11 V.4. Le bois………………………………………………………………………………...11 V.5. Le secteur du matériel électrique……………………………………………………...11 V.6. Le secteur du matériel électronique…………………………………………………...12 VI. Avantages et inconvénients du collage…………………………………………………...12 VI.1.Avantages……………………………………………………………………………..12 VI.2. Inconvénients………………………………………………………………………...12 VII. Caractéristiques des colles et les techniques de collage…………………………………13 VII.1. Compatibilité avec les matériaux à coller…………………………………………..13 Sommaire ii VII.2. Caractéristiques de mise en œuvre………………………………………………….13 Chapitre IІ : Généralités sur les polymères I. introduction…………………………………………………………………………………15 II. Structure des polymères…………………………………………………………………...15 II.1 polymères linéaires…………………………………………………………………….15 II.2 Polymères ramifiés……………………………………………………………………16 II.3. polymères réticulés……………………………………………………………………16 II.4. polymères amorphes et polymères cristallisés………………………………………...17 III. Propriétés des polymères…………………………………………………………………17 IV. Réaction de polymérisation……………………………………………………………...18 IV.1. Polymérisation de condensation……………………………………………………..18 IV.2. Polymérisation d’addition (en chaîne)………………………………………………18 IV.2.1 Polymérisation radicalaire……………………………………………………….19 V. Techniques de polymérisation…………………………………………………………….20 V.1. Polymérisation en masse……………………………………………………………..21 V.2. Polymérisation en solution…………………………………………………………...21 V.3. Polymérisation en émulsion…………………………………………………………..21 VI. Mécanisme de polymérisation en émulsion……………………………………………...22 VI.1. Les étapes principales d’une polymérisation en émulsion………………………….. 22 VII. Procédés de polymérisation en émulsion……………………………………………….24 VII.1. Procédé en réacteur fermé (en batch)………………………………………………..24 VII.2.Procédé semi-continu……………………………………………………………….. 24 VII.3. Procédé continu……………………………………………………………………...25 Chapitre IIІ : théorie de collage I. Introduction…………………………………………………………………………………26 Sommaire iii II. Adhésion et adhérence……………………………………………………………………..26 III. La théorie de l’adhésion…………………………………………………………………..27 III.1 la théorie de l'ancrage mécanique……………………………………………………..27 III.2. La théorie chimique…………………………………………………………………..28 III.3. La théorie rhéologique………………………………………………………………..28 IV. L’énergie superficielle d’un liquide………………………………………………………28 V. la mouillabilité -Angle de contact……………………………………………………………………………………………28 V.1 Le mouillage…………………………………………………………………………..29 V.2 Mouillabilité……………………………………………………………………….…29 V.3 L’angle de contact …………………………………………………………………....29 V.4 Paramètre d’étalement S: (mouillage total et mouillage partiel………………...…….29 V.5 Angle de contact: loi de YOUNG-DUPRÉ………...…………………………………30 VI. Performances de collage…………………………………………………………………31 Chapitre IV: Partie expérimentale, résultats et discussions I. Introduction ………………………………………………………………………………...32 II. Méthodologie………………………………………………………………………………32 II.1 Procédé de fabrication d’homopolymère (latex) d’alcool Polyvinylique…………….32 II.1.1. Caractérisation du latex…………………………………………………………...34 II.1.2. Mesure de l’extrait sec (Norme NFT-42-003)……………………………………34 II.1.3. Mesure de la viscosité (Norme NFT -42-011)……………………………………35 II.1.4. Mesure de la masse volumique (Norme NFT -30-020) ………………………….35 II.1.5. Mesure du potentiel hydrogène pH (Norme NFT-42)…………………………...36 II.1.6. Taux de monomère libre (méthode de Bromation Norme NFT-30-400)………...36 II.1.7. Stabilité au stockage……………………………………………………………...37 II.1.8. Stabilité mécanique (Norme NFT 42-012)………………………………………37 Sommaire iv II.1.9. Effet des cycles de congélation/décongélation (gel/dégel Norme NFT 30-072)...38 II.1.10. Résultats…………………………………………………………………………38 II.1.11. Discussion……………………………………………………………………….40 II.2. Préparation d’une colle vinylique en milieu aqueux à base d’alcool polyvinylique….40 II.2.1. Procédé de fabrication d’une colle vinylique…………………………………….41 II.2.2. Caractérisation de la colle à base de PVOH……………………………………...41 II.2.4. Caractérisation de la colle de l’entreprise GE……..……………………….…….42 II.2.4. Test mécanique sur les films de la colle………………………………………….42 II.2.5. Préparation des films d’adhésif (Norme AFNOR A03 – 501 classe1)…………..42 II.2.6. Principe du test de traction……………………………………………………….43 II.3 Technologie de transformation du carton ondulé……………………………………...46 II.3.1 L’impression……………………………………………………………………..46 II.3.2 La découpe………………………………………………………………………..46 II.3.3 Le collage………………………………………………………………………...47 II.4 Interprétation des résultats…………………………………………………………….48 Conclusion……………………………………………………………………………………50 Références bibliographiques………………………………………………………………….51 Annexes v Liste des tableaux Tableau 1 : Principaux types de colles naturelles leurs destinations, avantages et inconvénients………………………………………………………………………………..5 Tableau 2 : Principaux types de colles synthétiques (thermoplastiques) ……….….……...8 Tableau 3 : Principaux types de colles synthétiques (thermodurcissables)..........................9 Tableau 4: Indique, selon les opérations de collage, les exigences et les caractéristiques des colles………………………………………………………………………………….14 Tableau 5 : Constituants et le taux de la polymérisation…………………………….…...32 Tableau 6 : Résultats des tests physico-chimiques……………………………………….38 Tableau 7 : Résultats de test de stabilité au stockage……………….……..………….….38 Tableau 8 : Résultats de test de stabilité mécanique ..……………………………………39 Tableau 9 : Le taux des constituants de la colle vinylique ……………………………....40 Tableau 10: Résultats des contrôles des caractéristique de la colle ……………………...41 Tableau 11: Résultats des contrôles des caractéristiques de la colle de GE……………...42 Tableau 12 : Les différentes quantités DIBP utilisés……………………………………..43 Tableau 13: Résultats d'essai de traction sur les films d’adhésif…………………………45 Tableau 14: Comparaison entre la formule de référence et la formule 3…………………48 Tableau 15 : le pourcentage de DIBP optimisé…………………………………………...49 vi Liste des figures Figure 1 : Réacteur à l’échelle industrielle………………………………………..…...a Figure 2 : SPA Générale Emballage …………………………….……………………..b Figure 3 : Plaque de carton ondulé …………………………………….….....................b Figure 4 : Caisse à fond automatique …………………………………………...............b Figure 5 :Caisse télescopique ……………………………………….……….……….….b Figure 6 : Barquette à découpe spéciale ………………………………………...............b Figure 7 : Colle d'os ……………...…………………………………………………........3 Figure 8 : Colle de poisson …………………………………………….....................3 Figure 9 : motif polyuréthane…………….…………………………………………...….7 Figure 10 : Polymère linéaire……..……….…………………………………………….16 Figure 11: Homopolymère ramifié……...……………………………………………….16 Figure 12: Copolymère ramifié ……………………………….………………..…..…...16 Figure 13: Polymère réticulé avec ponts di-sulfure reliant deux chaînes……………….16 Figure 14: Représentation schématique d’un polymère amorphe....................................17 Figure 15: Les principaux groupes de polymères ………………………………............18 Figure 16: Schéma de la polymérisation d’addition …………………………………….19 Figure 17: Schéma de la polymérisation radicalaire……………………………………..19 Figure 18: Schéma de l’étape de l'initiation……………………………………………...20 Figure 19 : Schéma de l’étape de la propagation ………………………………………..20 Figure 20 : Présentation schématique de la polymérisation en émulsion……………..…22 Figure 21 : Différences entre les forces d’adhésion et les forces de cohésion …….……26 Figure 22 : Modèle de l'ancrage mécanique …………………..………………………...27 Figure 23 : mouillage total et mouillage partiel………………………………….……...29 Figure24: Réacteur pilote de polymérisation à l’échelle semi-industriel………………..33 Figure 25 : Dispositif expérimental de polymérisation à l’échelle laboratoire……….....33 Figure 26: Viscosimètre BROOK FILED……………………………………………....34 Figure 27 : Pycnomètre………………………………………………………………….35 Figure 28 : pH mètre…………………………………………………………………….35 vii Figure 29: Courbe de variation de la température en fonction du temps…………………39 Figure 30: Préparation d’une solution PVOH …………………………………….….….41 Figure 31: Préparation d’adhésif ………………………………………………….….…..41 Figure 32 : Eprouvette de traction……………………………………………………...…43 Figure 33:Variation de l'allongement à la rupture de film en fonction de %DIBP…......45 Figure 34:Variation de la contrainte à la rupture de film en fonction du % DIBP ………46 Figure 35:Variation du module d'Young de film en fonction du % DIBP ……………….46 Présentation Entreprise a Présentation de Sarl Algérienne Des Emulsions La Société Algérienne des émulsions a été crée en 2015, son activité porte sur la production des émulsions et colles, elle est inscrite dans le cadre de la politique d’encouragement, qui vise à promouvoir le développement d’une industrie efficiente voire prospère, et par la même accroître le taux d’intégration des produits fabriqués et/où distribués sur le marché national. Figure 1 : Réacteur à l’échelle industrielle Elle est implantée au lot n038 de la zone Industrielle Ouled Salah - Emir Abdellkader Taher à Jijel. L’activité principale c’est la fabrication des émulsions et des colles, avec une capacité de production de 15000 Tonnes par an. Gamme des produits.  Emulsion : 03 produits 1- Résine styrène acrylique 2- Résine pure acrylique 3- Résine vinylique  Colles : 2 produits 1- Colle pour bois 2- Colle pour papier et carton Présentation Entreprise b Présentation de SPA Général Emballage L’entreprise Général Emballage a été crée le 01 aout 2000, avec un capital social de départ de 32 millions de dinars algériens. Elle est implantée au niveau de la Zone d’activité de Taharacht, située Kms au Nord-est du chef-lieu de la commune d’Akbou à Bejaïa, d’une superficie de 24 Ha. Elle a commencé à fabriquer ses premiers produits en juin 2002. L’activité principale c’est la fabrication et la transformation de carton ondulé. Figure2 : SPA Générale Emballage La société est composée actuellement de sept directions et trois départements Parmi ces produits fabriqués on trouve : Figure 3 uploads/Geographie/ m-gp-env-2019-07.pdf