Abstract FR:

Les nouvelles peintures hydrodiluables, de plus en plus utilisees en raison de nouvelles reglementations sur les rejets atmospheriques, se presentent sous forme de dispersions a base de liants (polymeres), de pigments, d'eau et de divers additifs. Nous avons mene une etude experimentale sur le sechage et la cuisson, par rayonnement infrarouge, de films de peinture a base de resine polyester et d'eau de quelques dizaines de microns. Nous avons mis au point un dispositif experimental original permettant de suivre tres precisement dans les conditions reelles, c'est a dire sous rayonnement infrarouge et en temps reel, l'evolution des differents flux de chaleur et de masse durant la transformation de ces films. L'identification des differents termes du bilan energetique nous a permis de mettre en evidence un effet thermique du a des reactions physiques ou chimiques qui debutent pendant l'evaporation. Nous avons pu suivre l'avancement global de celles-ci et identifier, dans l'hypothese d'une loi cinetique du premier ordre, les parametres caracteristiques moyens de celle-ci. Les flux par convection ont ete caracterises et des correlations experimentales ont ete proposees pour les diverses situations etudiees. Une technique originale permettant de suivre l'evolution du flux infrarouge absorbe par le film lors de sa transformation a ete mise au point. En particulier, nous avons mis en evidence que certaines variations de ce flux, au moment du maximum d'evaporation, etait le resultat de la forte concentration en vapeur d'eau entre l'echantillon et la source infrarouge. Par ailleurs, nous avons effectue des mesures de temperature au sein du film au moyen de microthermocouples. A cette fin et dans le but d'analyser localement les evolutions spatiales et temporelles du champ de temperature, une technique d'implantation de ces microthermocouples a ete mise au point. Nous avons mis en evidence une inversion du gradient de temperature au cours du procede. Cette inversion est caracteristique d'un chauffage volumique qui dans notre cas, est le chauffage infrarouge. Ayant caracterise les flux mis en jeu durant le procede, nous avons ensuite elabore un modele de connaissance qui se compose d'un modele radiatif et d'un modele de transfert de masse et de chaleur. Le modele radiatif tient compte du caractere semi-transparent du film qui se traduit par l'existence d'un terme source reparti dans le volume du film. Ce terme source est determine en resolvant l'equation de transfert radiatif avec un modele a deux flux et par bandes spectrales. Le modele de transfert de masse et de chaleur repose sur la resolution simultanee de l'equation de transfert de masse et de l'equation de l'energie. Il permet d'obtenir les evolutions temporelles du champ de temperature et de fraction volumique d'eau tout au long du procede.