Mise en œuvre, caractérisation et modélisation matériaux composites : Polymère thermoplastique renforcé par des fibres de DOUM

Abstract

Ce travail, porte sur l’étude des matériaux composites renforcés par des fibres naturelles de Doum traitées et ajoutées à différents pourcentages dans des matrices polymères : polyéthylène à basse densité (PEBD) et polypropylène (PP). L’ajout d’agent compatibilisant améliore l’adhésion à l’interface fibre/matrice. Les techniques de mise en œuvre adoptées sont le broyage, le calandrage, l’extrusion, l’injection et le pressage à chaud. Les tests de caractérisations mécaniques tels que la traction, la flexion et la torsion ont été réalisés sur des éprouvettes normalisées pour la détermination des constantes de rigidité. Nous avons également utilisé : - La spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (IRTF) pour voir l’effet du traitement chimique, sur les fibres par la disposition des pics relatifs à l’existence de la lignine et de l’hémicellulose. - la Calorimétrie différentielle à balayage (DSC) pour nous renseigner sur la cristallinité du polymère avant et après l’ajout des fibres, - l’Analyse thermogravimétrique (ATG) pour les propriétés thermiques avec l’ajout des charges et l’effet du traitement adapté, Des améliorations importantes des propriétés mécaniques des composites ont été constatées après traitement alcalin des fibres de Doum. Les différents modèles d’homogénéisation retenus pour la prédiction des constantes de rigidité ont confirmé les résultats expérimentaux aussi bien pour les fibres courtes que pour les fibres longues tissées de Doum. Ainsi, les fibres de Doum offrent un matériau composite de bonnes propriétés mécaniques et à faible coût. L’abondance du Doum sur le territoire national offre une grande opportunité quand il est bien valorisé notamment pour sa commercialisation sous différentes formes.