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Extraction des fibres de chanvre pour des composites structuraux - Optimisation du potentiel mécanique des fibres pour des applications concernant des matériaux composites 100% bio-sourcés

Grégoire, Marie. Extraction des fibres de chanvre pour des composites structuraux - Optimisation du potentiel mécanique des fibres pour des applications concernant des matériaux composites 100% bio-sourcés. PhD, Génie Mécanique, Mécanique des Matériaux, Institut National Polytechnique de Toulouse, 2021

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Abstract

Utilisées dès l’antiquité pour la fabrication de tissus ou de cordages, les fibres de chanvre ont connu une période de forte expansion en Europe au XVIIème siècle avec le développement de la marine à voile. L’invention des premières fibres synthétiques et l’apparition de nouvelles techniques de filature ainsi que la disparition progressive des navires à voiles vont entrainer une diminution importante de leur utilisation. Les problématiques écologiques soulevées de nos jours ont fait naître un engouement pour les fibres végétales, en particulier pour des applications de textiles techniques à destination des matériaux composites. Ces fibres présentent en effet des propriétés mécaniques et morphologiques, telles qu’une faible densité et des propriétés mécaniques spécifiques élevées, pouvant être adaptées pour ce type d’applications industrielles. Ce travail de thèse s’intéresse à développer ou à adapter différentes techniques d’extraction de fibres de chanvre dans le but d’obtenir une matière adaptée pour une utilisation dans les matériaux composites fibres longues. Une première partie de cette thèse s’intéresse à l’utilisation d’un dispositif « toutes fibres » pour l’extraction des fibres de chanvre. Cette technique, initialement utilisée pour obtenir de la matière pour des applications de composites à fibres courtes, est agressive. Les résultats obtenus montrent en effet une baisse importante des propriétés mécaniques des fibres par rapport à la matière initiale. De plus, ce type d’extraction ne permet pas de conserver des longueurs de fibres suffisantes pour la fabrication de matériaux composites fibres longues. Un autre dispositif a ainsi été testé dans la seconde partie de la thèse. Il s’agit d’une machine d’extraction par teillage/peignage initialement destinée au lin. Les résultats obtenus au niveau du laboratoire ont permis de montrer le potentiel important des fibres de chanvre. Les fibres obtenues conservent des propriétés mécaniques et des longueurs élevées. Des rendements en fibres fortement supérieurs à ceux obtenus actuellement industriellement ont été atteints. La dernière partie du travail s’intéresse au niveau de finesse obtenu en sortie de traitement. Ce paramètre est en effet important puisqu’il va avoir un impact sur les propriétés mécaniques des matériaux composites fabriqués par la suite. Le traitement étudié est le dégommage micro-ondes. Différents paramètres d’essais ont été testés afin de savoir si le traitement agit réellement par l’intermédiaire du rayonnement micro-ondes ou par la température induite.

Item Type:PhD Thesis
Uncontrolled Keywords:
Institution:Université de Toulouse > Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE)
Laboratory name:
Research Director:
Ouagne, Pierre and De Luycker, Emmanuel
Statistics:download
Deposited On:06 Oct 2021 13:45

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