Etude de l'élaboration de matériaux composites PVC/bois à partir de ...

Etude de l’élaboration de matériaux composites PVC/bois à partir de déchets de
menuiserie : formulation, caractérisation, durabilité et recyclabilité
Résumé
L’étude des paramètres d’élaboration de composites PVC/bois a permis de montrer que le processus
de mise en œuvre, le taux et le type de fibres de bois influencent plus les propriétés mécaniques du
matériau que les traitements de compatibilisation. Un nouvel agent de liaison a été proposé : l’acide
gallique, polyphénol présent dans plusieurs essences de bois. Il a permis d’augmenter nettement les
propriétés mécaniques du matériau grâce à une bonne adhésion à l’interface fibre/matrice.
Le renfort végétal augmente la sensibilité du composite aux rayonnements UV et à l’eau provoquant
un changement de couleur en surface et une perte des propriétés mécaniques. L’ajout de certains
pigments a permis de ralentir la dégradation due aux UV et l’ajout d’acide gallique, celle due à
l’eau, sans toutefois les supprimer.
Il a été démontré enfin que cinq cycles de vieillissement thermo-mécanique ne modifient pas les
propriétés mécaniques de ces composites : leur recyclage est possible tel quel.
Mots-clés : PVC ; Bois ; Composites ; Recyclage ; Durabilité ; Acide gallique ; Polyphénols
Study of the elaboration of PVC-wood composites from joinery industry wastes:
formulation, characterisation, durability and recycling
Abstract
The study of the elaboration of PVC-wood composites showed that the manufacturing process, the
wood fibres amount, size and species had more influence on the mechanical properties of the
material than any coupling agent previously studied. A new coupling agent was introduced: gallic
acid, polyphenol present in some wood species. Its use improved the fibre/matrix interfacial
adhesion and the mechanical properties of the material.
It was found that the composite weathering resistance was decreased by the wood fibres leading to
surface colour change and loss of the mechanical properties (due to water action). The incorporation
of some pigments decreased the UV degradation and the addition of gallic acid decreased the
degradation by water. But, neither of them stopped the degradation.
Five cycles of thermo-mechanical ageing did not modify the mechanical properties of these
composites. Thus, it is possible to recycle the PVC/wood composite as it is.
Keywords: PVC; Wood; Composites; Recycling; Durability; Gallic acid; Polyphenols
Laboratoire de Chimie Agro-Industrielle - UMR 1010 INRA/INP-ENSIACET
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