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Mardi 3 novembre 2015 : Thèse de Ahmed JARRAY

"Modélisation mésoscopique, approches expérimentale et thermodynamique pour la prédiction des structures des agglomérats dans les procédés de granulation"

La thèse se déroulera le mardi 03 novembre 2015 à 10h en salle des thèses : Campus INP-ENSIACET.

- Intitulé de la Thèse :

  • "Modélisation mésoscopique, approches expérimentale et thermodynamique pour la prédiction des structures des agglomérats dans les procédés de granulation"

- Jury :

  • Vincent GERBAUD (LGC-Toulouse)
  • Mehrdji HEMATI (LGC-Toulouse)
  • Khashayar SALEH (UTC - Compiegne)
  • Bernard ROUSSEAU (Université Paris-Sud)
  • Mohamed BENALI (UTC - Compiegne)
  • Yaocihuatl MEDINA GONZALEZ (LGC- Toulouse)
  • Fabien LABOULFIE (EURECAT)

- Résumé :

Le procédé de granulation en voie humide nécessite l’ajout d’un agent d’enrobage ou liant, typiquement composé d’agents tensioactifs, d’eau, de plastifiant et de charge hydrophobe. L’objectif de ce travail est double ; a) examiner le comportement des particules et le mécanisme d’agglomération dans les systèmes secs et aqueux aux échelles microscopique et mésoscopique, et b) développer des méthodologies prédictives permettant de choisir le liant adéquat et de formuler la bonne solution d’enrobage. Afin de prédire l’affinité liant-substrat en milieu sec et en milieu aqueux, nous avons comparé deux approches ; la première est basée sur le travail de l’adhésion alors que la seconde s’appuie sur le concept de résistance à la traction idéale. Les approches développées ont été ensuite confrontées aux données expérimentales.
Pour étudier la structure des agglomérats formés dans les formulations colloïdales utilisées dans les procédés d’enrobage. Nous nous sommes appuyés sur des techniques de caractérisation expérimentales et des simulations mésoscopiques. Les résultats de la simulation montrent que le polymère HPMC est un meilleur agent stabilisant pour le SA que le PVP et le MCC. En outre, HPMC est capable de recouvrir la particule de SA d’une couche épaisse et d’y pénétrer en profondeur, empêchant ainsi l’agglomération et la croissance des cristaux de SA. Néanmoins, HPMC est incapable de stabiliser les particules de SA lorsque celles-ci sont en quantités élevées (supérieurs à 10% (w/w)). Nous constatons également que le PEG se diffuse à l’intérieur des chaînes de HPMC entrainant l’extension de ce dernier, formant ainsi un polymère composite lisse. Les résultats expérimentaux montrent des tendances similaires ; l’analyse de la distribution de taille de particule indique qu’en présence de HPMC, pour de faible pourcentages de SA (au-dessous de 10% (w/w)), la majorité des particules de SA sont inférieures à 1 μm de diamètre. Les images cryo-MEB révèlent que l’HPMC entoure les cristaux de SA avec un film texturé et ancre sur leur surface.

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