Contribution to the optimization of a formulation

based on the polyethylene for degradable plastic films

by using the design of experiments technique

 

Contribution a l’optimisation de la formulation

de films de polyéthylène PE dégradables

par la technique des plans d’expériences

 

N. Saouaf*, M. Nohair*, D. Zakarya*

Laboratoire Catalyse, Chimiométrie & Environnement

Faculté des Sciences et Techniques de Mohammedia

B.P. 146 Mohammedia

* Corresponding author. E-mail: sao-nabil@hotmail.com/nohairmohamed@yahoo.fr
Received: 28 March 2012; revised version accepted: 30 May 2012

 

Abstract

     We used the technique of design of experiments for optimization of a formulation based on the polyethylene to make degradable plastic films. The proposed wording meets the quality criteria that are to design a solid film and less difficult in its manufacturing process by extrusion. The experimental domain of the proposed formulation provides resistant bags, in considering the tensile at break as control quantity for measuring the strength of material. The film thickness and the proportion of linear polyethylene are by far the two most influential factors on this feature. Statistical studies by a study of a variance show that they are involved in more than 80%. Moreover, the carbonate calcium, as an additive used to reduce the cost and possibly improve the tensile strength, is the only influencing factor on the level of difficulty of the process. A large proportion of the calcium carbonate makes the extrusion of the film very difficult and hence high losses of raw material throughout the process of making the film. An intermediate proportion seems most appropriate.

 

Keywords: Design of experiments; Polyethylene extrusion process; Tensile strength; Plastic films.

 

Résumé

     Nous avons utilisé la technique des plans d’expériences pour l’optimisation d’une formulation à base de polyéthylène pour fabriquer des films de plastique dégradables. La formulation proposée répond à des critères de qualité qui consistent à concevoir un film solide et moins difficile dans son processus de fabrication par extrusion. Le domaine expérimental de la formulation proposée  permet d’obtenir des sacs résistants, en ce en considérant la traction à la rupture comme grandeur de contrôle de mesure de la résistance du matériau. L’épaisseur du film et la proportion du polyéthylène linéaire sont de loin les deux facteurs les plus influents sur cette caractéristique. Les études statistiques par une étude de la variance prouvent qu’ils interviennent à plus de 80%. Par ailleurs, La charge, en tant qu’additif utilisé pour réduire le coût et éventuellement améliorer la résistance à la traction, agit tout seul sur le niveau de difficulté du processus. Une forte proportion de la charge rend l’extrusion du film très difficile, et de par là de fortes pertes de la matière première tout au long du processus de réalisation du film. Une proportion intermédiaire semble la plus appropriée.

 

Mots clés : Plans d’expériences ; Polyéthylène ; Processus d’extrusion ; Résistance à la traction ; Films de plastique.


 

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