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Modifications apportées par l'ajout d'une émulsion de polymère fluoré dans le latex de liage[sous la direction de Thomas Mathia]
No full textCe travail a pour objet l'étude d'abrasifs non-tissés destinés au récurage ménager. Au cours de leur utilisation, ces matériaux sont fréquemment en contact avec des corps gras. Ces derniers imprègnent rapidement les récurants et il est difficile de les éliminer par un simple rinçage. Les récurants deviennent poisseux, peu hygiéniques et s'encrassent du fait des débris qui adhèrent facilement au non-tissé. Le but de nos recherches était de rendre les récurants oléophobes tout en préservant leur efficacité de nettoyage par abrasion. Notre idée a été l'ajout d'une émulsion de polymère fluoré dans le latex de liage des abrasifs non-tissés. En optimisant la concentration de l'additif, nous avons réussi à obtenir des récurants durablement oléophobes au regard de leur durée d'utilisation. L'oléophobie apportée par l'additif permet de diminuer l'encrassement du matériau en limitant la quantité d'huile absorbée et/ou en facilitant l'élimination de cette huile lors du rinçage du récurant. Par ailleurs, une étude tribologique a permis de vérifier l'importance de l'eau dans l'efficacité de nettoyage du récurant. Nous avons montré que si l'additif rend aussi les récurants très hydrophobes, cela n'altère en rien leur efficacité abrasive. La présence du composé fluoré apporte donc une réelle valeur ajoutée au produit.This work deals with the study of nonwoven abrasives intended to household scouring. During their use, these materials are frequently in contact with greasy substances. The latter quickly impregnate the scourer pads and it is difficult to simply eliminate them by rinsing. The scourer pads become sticky, unhygienic and are clogged by the debris that adhere to the nonwoven substrates easily. The aim of our research was to impart oil-repellency to the scourer pads while preserving their cleaning efficiency by abrasion. Our idea was the addition of an emulsion of a fluorinated polymer in the latex binder of the nonwoven abrasives. By optimizing the concentration of the additive, we succeeded in obtaining scourer pads durably oil-repellent during their lifetime. The oil-repellency brought by the additive makes it possible to decrease the clogging of the material by limiting the quantity of oil absorbed and/or by facilitating the elimination of this oil during the rinsing of the pads. Moreover, a tribological study confirmed the importance of water in the cleaning efficiency of the scourer pads. We showed that, if the additive also imparts water-repellency to the pads, that does not deteriorate in any way their abrasive efficiency. Thus, the presence of the fluorinated compound brings a real improvement to the product.LYON-Ecole Centrale (690812301) / SudocSudocFranceF
Periodic self-organising frictional process of granular cereal material
No full textInternational audienc
Eléments de recherche quant aux applications de l'usinage à grande vitesse et de précision dans le processus de fabrication
No full textLes modes de fabrication dans l'industrie mécanique sont aujourd'hui remis en cause par l'introduction de l'usinage à grande vitesse (UGV) et de précision. L'enjeu de ces applications est largement médiatisé et suscite un réel intérêt. La présente thèse se veut une contribution à la connaissance de ce mode d'usinage. Cette contribution pourrait apporter des éléments de réponse aux questionnements dans les domaines de la recherche, de l'ingénierie et de la formation. Après quelques rappels essentiels sur l'état de l'art à propos de la coupe, l'étude porte tout d'abord sur le fraisage, en particulier sur l'analyse de la fonction broche et outil . Celle-ci décrit notamment les technologies des broches à paliers magnétiques et des attachements d'outils de type cône-face . L'approche microgéométrique du fraisage permet de mettre en évidence des résultats caractéristiques de l'UGV, en particulier ceux obtenus sur les surfaces générées par balayage. Par ailleurs l'observation des applications de l'UGV dans le tournage montre les points communs entre le tournage dur et le tournage de précision. Ensuite le perçage est présenté à travers la comparaison d'expérimentations de perçage à sec avec air sous pression et de perçage en série à fort débit de copeau. D'autre part les applications de l'UGV à la rectification conduisent à pointer les principales évolutions de l'usinage de finition. Enfin l'étude porte sur les modes opératoires spécifiques à l'UGV et sur les possibilités d'implantation de machines à usinage grande vitesse. L'UGV est un procédé de fabrication qui bouleverse les méthodes de production. Il nécessite par conséquent d'importants efforts d'adaptation en terme d'investissement, de formation, voire du respect de l'environnement.Manufacturing processes in mechanical industry are modified today as a result of High Speed and Precision Machining applications. These are widely advertised and have sparkled real interest. This thesis is a contribution to a better knowledge of this machining process and might answer a number of questions in the fields of research, engineering and education. After reviewing state of the art cutting, this study examines the milling process and particularly the spindle and tool function. This includes a description of magnetic bearing spindles and cone-face tool attachments. A microgeometrical approach to milling highlights HSM typical results especially those obtained on surfaces generated by scanning. Besides, examining HSM applications to turning shows common points between hard turning a precision turning. Then drilling is presented by way of comparison between dry drilling under air pressure and batch drilling producing large swarf quantities. In addition HSM applications to grinding enable us to spot the major evolutions in finishing machining. Finally this study examines the operating process typical of HSM and the installation possibilities of HSM tools. HSM is a manufacturing process that shakes up production methods. Therefore it requires major adaptation efforts in terms of investment, education and even environment.LYON-Ecole Centrale (690812301) / SudocST ETIENNE-ENISE (422182303) / SudocSudocFranceF
Neural Methods Comparison for Prediction of Heating Energy Based on Few Hundreds Enhanced Buildings in Four Season’s Climate
No full textSustainable development and the increasing demand for equitable energy use as well as the reduction of waste of energy are the author’s social and scientific motivations. This new paradigm is the selection of a pertinent methodology to evaluate the efficiency of habitat thermomodernization, which is one of the scientific tasks of the presented study. In order to meet the social and scientific requirements, 380 buildings from the end of the last century (made of large plate technology), which were thermally improved at the beginning of the XXI century, were designed for a comparative analysis of the predictive modelling of heating energy consumption. A specific set of important variables characterizing the examined buildings has been identified. Groups of variables were used to estimate the energy consumption in such a way as to achieve a compromise between the difficulty of obtaining them and the quality of forecast. To predict energy consumption, the six most appropriate neural methods were used: artificial neural networks (ANN), general regression trees (CART), exhaustive regression trees (CHAID), support regression trees (SRT), support vectors (SV), and method multivariant adaptive regression splines (MARS). The quality assessment of the developed models used the mean absolute percentage error (MAPE) also known as mean absolute percentage deviation (MAPD), as well as mean bias error (MBE), coefficient of variance of the root mean square error (CV RMSE) and coefficient of determination (R2), which are accepted as statistical calibration standards by (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) ASHRAE. On this basis, the most effective method has been chosen, which gives the best results and therefore allows to forecast with great precision the energy consumption (after thermal improvement) for this type of residential building
Contribution de la rhéologie aux propriétés tribologiques d'un nontissé abrasif
No full textLa société Spontex fabrique des non-tissés abrasifs destinés au récurage ménager et à l entretien des sols. Ils sont constitués d une structure fibreuse liée tridimensionnelle sur laquelle des grains abrasifs en corindon sont fixés au moyen d un deuxième liant. La capacité à enlever de la matière et à fournir une surface rénovée en fonction du comportement des liants est mal comprise et constitue l objectif de ce travail. Les récurants de l étude sont basés sur une nappe de fibres et des grains abrasifs identiques liés avec une résine et/ou des latex au comportement viscoélastique varié. Les propriétés mécaniques sont analysées directement sur les échantillons au moyen d un rhéomètre en torsion. Les propriétés tribologiques sont déterminées grâce à un tribomètre original, conçu pour l étude et adapté aux récurants. Ce dispositif mesure l énergie fournie à un échantillon immergé dans l eau qui abrase une surface en aluminium 1050 ou en acier inoxydable 304L et qui est soumis, pendant l expérimentation, à une pression constante et un mouvement trochoïdal typique du nettoyage. Sous l effet de la densification des structures, qui s opère pendant les mesures, le comportement des récurants évolue en permanence. Pourtant, l action abrasive reste stable car la densité surfacique d abrasifs en contact n évolue pas avec la densification. Les mesures d abrasion montrent que le volume abrasé est proportionnel à l énergie fournie aux échantillons. L efficacité abrasive, qui correspond à la pente du volume en fonction de l énergie, dépend uniquement de la raideur du liant des grains abrasifs. Ainsi, à liant des grains identique, l efficacité n est pas affectée par la souplesse du liant de la nappe de fibres, souplesse qui augmente la densité d abrasifs en contact. En revanche, l augmentation de la densité d abrasifs diminue considérablement la rugosité des surfaces abrasées. On constate finalement qu un récurant efficace peut générer une surface peu rugueuse. Ce comportement inhabituel dans le domaine de l abrasion peut être en partie lié à la particularité des mécanismes d abrasion engendrés par les mouvements trochoïdaux. Le processus abrasif des récurants est modélisé grâce à une approche énergétique qui se décompose en une partie due aux longueurs de glissement et une partie due aux efforts d abrasion dépendante de la nature des liants.Spontex is a company which manufactures non-woven scourers for domestic uses such as cleaning dishes and floors. The scourers consist of a three-dimensional structure of bonded fibres, onto which abrasive corundum particles have been bonded. The way in which this material acts to remove material and clean a surface, and the influence of the bonds on its performance, are poorly understood and are the object of this study. The scourers used here are formed from a layer of fibres and identical abrasive grains, bonded with either resin or latex, with varying visco-elastic properties. The mechanical properties of the materials have been measured directly, using a torsion rheometer. The tribological properties of the surface have been measured using a tribometer that was designed specifically for this study and adapted to the characteristics of the scourers. This device measures the energy supplied to a scourer (immersed in water) which is subject to a constant applied pressure and undergoes a trochoidal motion similar to that used in cleaning. Experiments have been performed on two substrates: aluminium 1050 and stainless steel 304L. During the experiments, the scourer undergoes compaction and its behaviour changes over time. However the abrasive action remains almost constant because the compaction does not change the surface density of the abrasive grains. Abrasion measurements show that the volume of material removed by abrasion is proportional to the supplied energy. The abrasive efficiency, defined as the slope of the eroded volume when plotted versus the supplied energy, depends only on the stiffness of the bonds holding the abrasive grains. Thus the abrasive efficiency does not depend on the flexibility of the bonds in the fibre layer, provided the grain bonding does not change, even though increasing the flexibility of the fibre bonds increases the number of abrasive grains in contact with the substrate. On the other hand, increasing the surface density of the abrasive grains produces a significantly smoother abraded surface. Finally, we observe that an efficient scourer can produce a relatively smooth surface. This is an unusual result for surface abrasion, which can possibly be explained by the rather special abrasion mechanisms generated by the trochoidal motion of the scourer. The abrasive action of a scourer has been modelled using an energy approach, based on two effects one linked to the slip lengths and the other linked to the abrasive forces, which depend on the characteristics of the bonds.LYON-Ecole Centrale (690812301) / SudocSudocFranceF
Automated in-situ metrology of the areal morphogenetic transition of cement mortar at early ages
No full textInternational audienc
Living systems on heterogeneous cellular substrate (contribution to a better understanding of dynamic interfaces of fungal pigmentation and paper in biodeterioration of cultural heritage)
No full textLa bio-détérioration des documents culturels compte parmi les types de détériorations les plus complexes que sont amenés à subir ces objets; et ce, parce qu elle implique des organismes vivants ainsi que la conjonction de nombreux facteurs. Il existe différentes formes de biodétérioration; les taches de substrat (support?) engendrées par des champignons pigmentés en sont un exemple. Une multitude d actions se développent aux interfaces entre le substrat (support?) et les champignons, depuis le premier contact avec les spores, en passant par la prolifération fongique, jusqu aux interactions avec l environnement. L analyse multi-échelle et multisensorielle de l interface entre les moisissures pigmentées noires et le support papier est le sujet de ces thèses. Deux types de pigmentations fongiques noires ont fait l objet d une analyse; la première apparaissait spontanément sur les œuvres d art , la deuxième résultait d une pigmentation déclenchée en biosimulation, sur des papiers connus, dans un environnement maitrisé. Les caractéristiques des papiers telles que le relief et la structure de la surface, la morphologie des champignons, les processus de dépôt de la biomasse pigmentée, ainsi que la prolifération fongique, ont fait l objet de multiples examens, tant en termes d instruments que de méthodes :microscopie à lumière transmise, microscopie électronique à balayage (MEB) dans une chambre à pression variable, microscopie confocale à balayage laser, profilomètre confocal à lumière blanche, microtomographie aux rayons L objectif ultime étant de développer une stratégie de préservation des objets du patrimoine culturel bio-détériorés, le choix des instruments et des méthodes d analyse était dicté par un souci pratique qui limitait l échantilllonage des éléments analysés. Ce travail constitue une première tentative afin de mieux comprendre les forces en présence au niveau des interfaces , dans le cas des taches sur le papier dues aux champignons.Biodeterioration of cultural materials is one of the most complex types of deteriorations that cultural materials are subjected to mainly, because it involves living organisms and synergy of many factors. There are different forms of biodeterioration, stains of substrate caused by pigmented fungi is one of them. Multitude of events occurs at interfaces between substrate and fungi, from the moment of spores first contact with surfaces, next fugal growth and their responses to the environment. Multiscale and multisensory analysis of interfaces between black pigmented fungi and paper substrate was the subject of these theses. Two types of black fungal pigmentations were analyzed; one that occurred on the original artworks the other one was induced in biosymulation on known papers in controlled environment. Paper characteristics, such as surface topography and structure, morphology of fungi and patterns of their pigmented bio-mass deposition as well as fungal growth were examined with an array of analytical instruments and methods: transmitted light microscopy, scanning electron microscopy in variable pressure, confocal laser scanning microscopy, white light confocal profilometer and X-ray microtomography. The ultimate goal was to develop a preservation strategy for biodeteriorated cultural heritage material; therefore the choice of the analytical methods and instruments was dictated by real-life protocols that limit sampling of cultural materials. This works is the first attempt towards a better understanding of interfacial forces in fungal stains on paper.LYON-Ecole Centrale (690812301) / SudocSudocFranceF
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