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

I. Présentation des matériaux composites PVC/bois
- la décharge corona[33],
- et le traitement par plasma froid[33].
Le traitement des fibres végétales par une solution de soude concentrée fait gonfler la
cellulose et rend la fibre plus rugueuse. Seul, ce procédé permet d’augmenter les propriétés
mécaniques d’un composite à matrice thermoplastique mais il peut aussi être appliqué avant
l’ajout d’un agent de liaison ou avant toute réaction chimique sur la cellulose puisqu’il rend
les sites de réaction plus disponibles.
Le traitement par décharge corona active l’oxydation en surface de la fibre. Ce procédé
modifie l’énergie de surface des fibres cellulosiques et, dans le cas du bois augmente le
nombre de groupements aldéhydes.
Le traitement par plasma froid aboutit aux mêmes effets. Une grande variété de modifications
de surface peut être mise en œuvre en fonction du type et de la nature du gaz utilisé[33].
Les modifications chimiques des fibres permettent d’augmenter l’affinité chimique entre les
fibres et la matrice. A part les agents de liaison, ces modifications comprennent également :
- la copolymérisation avec greffage[32],
- l’acétylation[37],
- l’imprégnation par solvant de polymères.
La copolymérisation avec greffage est réalisée en deux étapes :
- des radicaux provenant de la cellulose sont formés en traitant cette dernière par une
solution aqueuse ionique et en l’exposant à un rayonnement de haute énergie,
- la cellulose ainsi activée est traitée par une solution de monomère : méthacrylate de
méthyle, acrylonitrile ou chlorure de vinyle par exemple[33, 34].
Pour le PVC, cette méthode est difficile à mettre en oeuvre à cause des risques de
manipulation, environnementaux et pour la santé[33]. En effet, le chlorure de vinyle est
inflammable, toxique, cancérigène et mutagène.
L’acétylation de la fibre lignocellulosique permet d’augmenter sa stabilité thermique et de
favoriser le mouillage à l’interface[37]. Ce procédé peut être couplé avec l’emploi d’un agent
de liaison comme l’amino-silane[38].
L’imprégnation de polymères en milieu solvant ne permet pas d’obtenir un greffage mais
simplement une addition. Cette méthode pose également le problème lié aux impacts
environnementaux à cause de l’utilisation de solvants.
Notons que concernant les composites PVC/bois, une étude[39] a montré l’efficacité sur les
propriétés mécaniques du composite d’un traitement des fibres de bois par une solution
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