Le gonflement en sortie de filière (die swell ou extrudate swell) est commun lors du traitement des plastiques, en particulier lors du procédé d’extrusion de polymères, procédé dans lequel un matériau polymérique est contraint de traverser une filière pour obtenir la géométrie correcte de la pièce. Ce gonflement est provoqué par l’élasticité du polymère déterminée par la capacité du système macromoléculaire à se raccourcir ou s’allonger : lorsque la pelote statistique de macromolécules entre dans la filière capillaire, elle subit un raccourcissement qui, après un relâchement partiel dans le capillaire, est récupéré à la sortie, lorsque l’effet de retenue du capillaire cesse. L’effet de gonflement peut être très important, en particulier avec les polyoléfines (polyéthylène, polypropylène) ou les polyamides et polycarbonates à très faible densité (polyesters). L’effet de gonflement est essentiel dans certains procédés polymères, en particulier pour le moulage par soufflage, dans lequel un gonflement inadéquat ou trop important peut provoquer des problèmes de traitement et des défauts au niveau du produit fini. La norme ISO 11443 spécifie une méthode pour mesurer le gonflement en sortie de filière à l'aide des accessoires des rhéomètres capillaires.

Un essai de gonflement en sortie de filière nous a été demandé. Nous avons choisi l’accessoire de mesure de gonflement en sortie de filière de notre rhéomètre capillaire pour réaliser l'essai sur une éprouvette de polyéthylène basse densité linéaire additionné de carbonate de calcium. La mesure est effectuée par un laser situé sous la filière capillaire qui détermine le diamètre de la matière extrudée. Plus la vitesse de cisaillement augmente, plus les valeurs de gonflement en sortie de filière augmentent. Elles indiquent une augmentation de 25 % du diamètre à la vitesse de cisaillement du traitement. En mesurant le gonflement en sortie de filière avec différentes filières capillaires à diverses températures, ces dernières étant le paramètre principal affectant l’élasticité, nous pouvons recommander les conditions de traitement les plus adaptées pour obtenir la forme de produit fini souhaitée.

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