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Thermo-balance: (left) variation of moisture content at three temperatures; (right) weight variation of a dry sample with water absorption under laboratory conditions.
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In this study, we investigated the complex dielectric permittivity of the cardboard using coaxial transmission/reflection technique in [10 MHz - 1.5 GHz] in different water content. A relaxation process is analyzed to identify the bounding forms that exist in cardboard, this analysis has been accompanied with a selective direct method which is the...
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Time Domain Reflectometric studies has been applied on the binary solutions of methylcellosolve (MCS) with acetylacetone (ACACT) in the entire concentration range at 298 K in the frequency range of 10 MHz – 32 GHz. The values of relaxation time (τ), effective Kirkwood correlation factor (geff ), corrective Kirkwood correlation factor (gf ) and exce...
Citations
... These results provide evidence that EWV and vap-C-KFT results are comparable with each other. While vap-C-KFT is the more established technique, EWV was useful for studying differently bound forms of water has additional capabilities (due to the fast reaction time of the sensor)allowing to investigate the relation between free and bound water in solid samples [20] . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 ...
Moisture content can affect the thermo-physical properties of many materials. Thus sufficient knowledge of this parameter is required to improve product shelf life and quality, reduce waste or enhance process efficiency. The traditional loss on drying methods are still the go-to methods due to their robustness and simplicity. However, their inherent lack of selectivity imposes restrictions. These are overcome with newer techniques such as vaporization coulometric Karl Fischer titration (vap-C-KFT) and evolved water vapor analysis (EWV). The former is a well-established method, but the latter was more recently introduced and the literature available on it is scarce. This work aims to bridge this gap in knowledge and demonstrate the comparability of the EWV to the more established vap-C-KFT. Multiple samples were studied and the data are analyzed along the principles reported recently by INRiM with a few modifications.
... V. M. Serdyuk[88], quant à lui, a modélisé la permittivité de l'eau liée à la cellulose par cinq variables mathématiques mais n'est pas parvenu pas à résoudre l'équation faute de données. Enfin, Ayoub et al.[89] ont montré l'impact de l'eau sur les pertes de cartons, cependant ils n'ont pas obtenu de modèle où le taux d'humidité est paramétré.En THz, certains chercheurs ont mis en place des techniques de mesure de la quantité d'eau dans un papier, sur des lignes de production[63],[64] ou encore sur des feuilles d'arbres[90]. Il a été montré que l'humidité d'une feuille de papier a une influence majeure sur son absorption THz[91],[92]. ...
Ce travail de thèse se concentre sur l’optimisation des matériaux cellulosiques (papiers, carton et matériaux à base de cellulose). Nous cherchons à améliorer ces matériaux dans le cadre d’applications hautes fréquences : radiofréquences et térahertz. Actuellement les propriétés diélectriques des matériaux cellulosiques, et notamment leurs pertes diélectriques, sont très élevées. Cela se traduit par une limitation importante de l’efficacité et des rendements des applications dans notre domaine d’étude. Dans ce travail nous commençons par étudier individuellement les propriétés et les paramètres diélectriques des différents constituants des matériaux cellulosiques. En utilisant des techniques de mesures radiofréquences comme la cavité résonante et térahertz comme la spectroscopie THz dans le domaine temporel, nous nous intéressons à l’impact de ces différents constituants sur les pertes des papiers. Grâce à ces connaissances nous présentons alors des méthodes et techniques permettant d’optimiser les papiers en réduisant leurs pertes. Enfin nous discutons des effets de la transposition de ces techniques sur une ligne de production industrielle et proposons des solutions transverses à l’exploitation des propriétés des papiers dans leurs états actuels. Durant ce travail, nous montrons notamment l’effet important de la densité des papiers sur les pertes et nous présentons entre autres des études sur la cristallinité, la longueur et l’orientation des fibres. Deux études plus poussées étudient l’impact des charges et de l’humidité sur les propriétés diélectriques des papiers. Nous montrons surtout que les charges sont très intéressantes pour réduire les pertes des matériaux cellulosiques et nous soulignons l’importance de l’humidité sur les pertes mesurées. Dans ces études nous présentons deux modèles de milieux effectifs pour étudier les papiers chargés et les papiers humides. Ces modèles prédictifs permettent de prédire l’évolution des propriétés des papiers en fonction du taux de charge et d’humidité. Grâce à ces résultats nous déterminons, en térahertz, les paramètres de l’eau liée à la cellulose, paramètres jusqu’alors inconnus.
... In porous wet materials, the water movement is induced by different surface bonding forces due to interface processes [8][9][10] [11]. Therefore, these interface effects cause an overlap of number of dielectric relaxations processes (free and bound water, Maxwell-Wagner and surface-polarization effects). ...
... In porous wet materials, the water movement is induced by different surface bonding forces due to interface processes [8] [9][10] [11]. Therefore, these interface effects cause an overlap of number of dielectric relaxations processes (free and bound water, Maxwell-Wagner and surface-polarization effects). ...
... The dielectric behavior of samples with one type of water (α-D-lactose monohydrate) or multiple types of water (kaolinite clay) were successfully modeled and related to both the types of water present and the overall water content. This work is a continuation of the study that we carried out on cardboard [11] with an attention on some powdered materials. These preliminary results serves as an avenue for further research into the relationship between free and bound water, rapid and selective water determination in additional materials of interest and the identification of different types of water in solids. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 A c c e p t e d M a n u s c r i p t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 A c c e p t e d M a n u s c r i p t ...
Broadband electromagnetic characterization offers useful tools for the quantitative estimation of water content in insulating solid materials. However, the correlation between electromagnetic characteristics and the amount of water in solids needs to be characterized using precise direct measurement methods. In this study, a two-port coaxial transmission cell has been characterized for water content estimation based on a study with the thermo-coulometric water detection method. The latter allows us to determine the proportions of the different water bonding forms that can exist in the material. The purpose of this paper is to provide a dielectric relaxation behavior study of the kaolinite clay from 10 MHz to 1.5 GHz, which was preceded by an experimental analysis of alpha-D-lactose monohydrate and the calcium oxalate monohydrate, which have stable water content under various humidity conditions.
