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

I. Présentation des matériaux composites PVC/bois
Des raisons économiques font que le séchage du bois se réalise généralement par exposition
prolongée à l’atmosphère ambiante. L’équilibre atteint est compris entre 10 et 15% en eau.
Notons qu’au-delà du point de saturation de la fibre (23% environ sur la Figure I.11), les
propriétés mécaniques du bois ne varient plus et restent à leur plus bas niveau.
* * *
Les données relatives aux principales caractéristiques de chacun des constituants de base des
matériaux composites étudiés ayant été présentées, il est important de revenir sur certaines
données de la littérature, spécifiques à ces composites, à savoir :
- l’adhésion fibre/matrice,
- la taille, le taux de renfort et l’humidité des fibres,
- et la durabilité des produits (dégradation due au soleil, aux champignons, aux insectes
et à l’humidité).
I.4.
Adhésion fibre/matrice
L’adhésion entre les fibres et la matrice est sans doute le point le plus important au niveau des
caractéristiques des matériaux composites. En effet, leurs propriétés mécaniques chutent si
l’adhésion fibre/matrice est mauvaise. Pour les WPC, ce phénomène est lié au fait que les
fibres végétales sont hydrophiles et polaires alors que les polymères thermoplastiques
couramment utilisés pour ces composites, sont hydrophobes et apolaires. Les études menées
jusqu’à présent ont cherché à renforcer l’affinité de la matrice et des fibres de manière à en
augmenter la force d’adhésion.
Plusieurs théories ont été proposées : l’une d’entre elles estime en réaliser la synthèse en
énonçant deux critères à la base du phénomène d’adhésion entre deux molécules[31] :
- une distance intermoléculaire inférieure à 9 Å est nécessaire pour que les nuages
électroniques des deux molécules commencent à interagir,
- une force d’attraction maximale et une énergie potentielle minimale suffisent pour que
les deux molécules se trouvent dans l’état le plus stable.
Dans le cas des WPC, de nombreuses méthodes et procédés sont mis en œuvre pour satisfaire
au mieux ces deux critères. Ils peuvent être rassemblés en deux catégories : les traitements
physiques et les méthodes chimiques[32-34].
Les traitements physiques modifient les propriétés structurales et superficielles des fibres et
influencent surtout l’adhérence mécanique avec la matrice. Ils comprennent en particulier :
- la fibrillation en surface, notamment par mercerisage (traitement alcalin)[35, 36],
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