Etude de l'Ã©laboration de matÃ©riaux composites PVC/bois Ã partir de ...

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II. Optimisation des propriétés mécaniques des composites PVC/bois II.3. Essais réalisés à l’échelle pilote industriel Les essais ont été réalisés avec une extrudeuse conçue pour l’extrusion des WPC : il s’agit d’une extrudeuse CINCINNATI Fiberex T58 à bivis coniques qui a été mise à disposition par le TCKT § à Wels (Autriche). II.3.1. Matières premières et méthodes La matrice 3 et le PVC rigide commercial ont de nouveau été utilisés : la première comme base pour l’élaboration des composites PVC/bois, le second comme référence pour les propriétés étudiées vis-à-vis des composites. Les compositions de ces deux matrices ont été présentées dans le Tableau II.8 (page 88). Des fibres de résineux de granulométrie moyenne comprise entre 250 et 500 µm ont été sélectionnées comme renfort. Il aurait également été intéressant d’utiliser des fibres d’eucalyptus mais cela n’a pas été possible pour faute d’approvisionnement. Outre le taux de renfort, nous avons aussi fait varier la concentration en modifiant choc (acrylique). Elle est passée de 4,8% à 6,7% (par rapport au composite), ce qui correspond à doubler le nombre de parts du modifiant choc (de 6 à 15 parts pour 100 parts de PVC)[41]. Les formulations réalisées sont présentées dans le Tableau II.13 et le procédé d’élaboration des composites dans la Figure II.24. N° échantillon Taux de renfort (%) Concentration en modifiant choc (%) 34 PVC rigide (référence commerciale) 35 0 4,8 36 20 4,8 37 40 4,8 38 60 4,8 39 40 6,7 Tableau II.13. Formulations réalisées pour l’extrusion à grande échelle des composites. La matrice polymère a été compoundée à haute vitesse à 110°C. Le compound obtenu et les fibres (taux d’humidité résiduelle de 4-6%) ont été introduits dans la trémie d’alimentation de l’extrudeuse et le mélange a été directement extrudé à 180°C (température de la filière) et à 35 kg.h -1 sous forme de profilés creux dont la section est présentée dans la Figure II.25. § Transfercenter für Kunststofftechnik 102
II. Optimisation des propriétés mécaniques des composites PVC/bois Fibres bois PVC Additifs Mélange haute vitesse 110°C Compound 1 Extrusion Produit fini Figure II.24. Procédé de mise en forme des composites pour les essais d’extrusion à plus grande échelle. 30 5 5 5 155 Figure II.25. Section des profilés d’extrusion (côtes en mm). Pour chaque formulation, 50 kg de matière ont été extrudés. Les éprouvettes pour les différents tests mécaniques et d’immersion ont été découpées sur les parties supérieures et inférieures des profilés. Le détail de la mise en forme et de la découpe des éprouvettes est présenté dans la Partie Expérimentale. * * * Les tests qu’ont subis les profilés extrudés à grande échelle ont été similaires à ceux réalisés sur les échantillons obtenus en laboratoire, à savoir : - un test mécanique en flexion trois points, - la résistance à l’impact, - les analyses thermiques, - et l’immersion dans l’eau pendant 24 h. 103
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