poster master 2007 charpenay romain

Caractérisation des propriétés mécaniques et triboélectriques du
cheveu
1
2
2
Romain Charpenay (Élève en Master), Hassan Zahouani (responsable scientifique), Maxime Fougère (thésard),
MASTER
Mécanique
et
Ingénierie
3
Bénédicte Simond, Monique Paget (Industriels partenaires).
1
École Nationale d’ingénieurs de Saint-Étienne, 58 rue Jean Parot, 42 100 Saint-Étienne
2
Laboratoire de Tribologie de Dynamique des Systèmes, École Centrale de Lyon, UMR CNRS 5513, BP 163, 69 134 Écully Cedex
3
CALOR, Place Ambroise Courtois 69003 Lyon
Contexte, problématique et objectifs
Caractéristiques mécaniques
Depuis longtemps, l’apparence compte énormément pour
l’Homme. Les hommes et les femmes prennent soin de leur
corps et de leur visage et la chevelure compte énormément dans
le reflet de soi. Certaines entreprises ont alors proposé des
objets reprenant le savoir-faire professionnel que l’on peut
trouver dans les salons de coiffure pour que les particuliers
puissent prendre soin d’eux quotidiennement. C’est dans cette
intention que CALOR® propose, par exemple, le fer à lisser.
Dispositif expérimental
Caractéristiques mécaniques
résultats
Courbes indiquant les efforts normal et
tangentiel et l’évolution de la charge au
cours du temps
Dispositif expérimental
Paramètres imposés
Paramètres mesurés
Effort normal
Vitesse de déplacement
Température des plaques
Effort tangentiel
Capteur
Pression des plaques
Humidité (sels)
Cage de
Faraday
Coefficient
de
frottement
Enregistrement
des données
électrostatisme
Le dispositif permet de recréer le lissage tout en contrôlant
certains paramètres.
0,12
12
0,1
Résultats
_
14
10
0,08
8
0,06
6
0,04
4
2
0,02
0
0
100/10
100/40
400/10
Traitements
400/40
400/60
Coefficient de frottement
Quantité de charges (nC)
_
Evolution de l'électricité statique et du coefficient de
frottement en fonction des traitements
élec statique
coef frottement
La quantité de charge mesurée
augmente avec la vitesse et la
pression. Ce sont les deux
paramètres les plus influents
lors des études menées.
Nous utilisons une machine de traction pour les essais mécaniques. Elle permet
de lier contrainte et allongement.
Le traitement appliqué
au cheveu est le lissage.
Différents paramètres
peuvent alors varier pour
étudier leurs influences.
L’humidité et la température sont deux paramètres importants. Si nous les
augmentons, les propriétés mécaniques alors observées seront plus faibles.
Elles sont comparées à travers le module d’Young, la limite et l’allongement
élastique, la pente de Yield, la pente post-Yield.
Le cheveu passe par trois phases : une première phase élastique, une phase
majoritairement viscoplastique et enfin une phase majoritairement élastoplastique.
Conclusions
L’état et la pression sont deux paramètres influant sur la structure du cheveu
et par conséquent provoquent une diminution de ses caractéristiques
mécaniques. Le cheveu possède un comportement élastoviscoplastique.
La vitesse et la pression sont deux paramètres créent de l’électricité statique
lorsqu’on les augmente. Le coefficient de frottement atteint alors une valeur de
0,1 pour des pressions et vitesses de l’ordre de 400g et 40-80 mm/s.