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

I. Présentation des matériaux composites PVC/bois
- température comprise entre 15 et 45°C,
- pH compris entre 3 et 6,
- présence d’un substrat digérable (bois),
- présence d’autres nutriments (azote, vitamines…).
La sensibilité à la pourriture du bois est certes beaucoup moins élevée pour les composites
thermoplastiques/fibres végétales que pour le bois seul, mais elle existe et la connaissance des
processus de formation, croissance et protection est nécessaire pour quantifier la tenue et la
stabilité dans le temps des propriétés du matériau. Placés en extérieur, les composites peuvent
facilement se trouver dans les conditions favorables à l’attaque fongique, en particulier le
développement de la pourriture brune.
Même si le taux de renfort n’a pas d’influence sur la colonisation des champignons en surface
de l’échantillon, ce phénomène est favorisé par les fibres non recouvertes par la matrice en
contact avec les champignons. Ces fibres deviennent un lieu de colonisation privilégiée ainsi
qu’un point d’entrée de la pourriture au sein du matériau si le réseau végétal est continu[113].
En conséquence, la perte de masse du matériau due à l’attaque fongique est d’autant plus
importante que le taux de renfort est grand[114].
Dans le cas de tests en contact avec du sol activé § , la pourriture est surtout présente sur la face
de l’échantillon en contact avec ce sol[113]. L’attaque biologique est plus prononcée pour les
échantillons exposés aux rayons UV et la résistance est associée à la nature des fibres : par
exemple, un composite renforcé avec des fibres de pin est moins sensible qu’un composite
renforcé avec des fibres d’érable[113, 115]. L’enveloppe de riz est aussi un renfort qui permet
au composite de bien résister à l’attaque des champignons contrairement aux fibres de
chanvre[116].
L’incorporation d’un agent biocide à la formulation est le plus souvent nécessaire afin
d’éviter l’attaque fongique. Le borate de zinc (1 à 3%) permet de diminuer très fortement le
développement des pourritures blanche et brune[112, 117-119]. Il est stable aux températures
de mise en forme des composites, peu soluble dans l’eau et également insecticide.
Ce composé s’est imposé comme agent biocide phare des composites thermoplastiques/fibres
de bois grâce à son utilisation dans la préservation biologique d’autres types de matériaux :
une concentration de 1% suffit, notamment contre la pourriture brune qui est la plus active sur
les WPC[120]. La durée d’efficacité du borate de zinc est estimée à 20 ans car peu
lixiviable[121]. Néanmoins, il apparaît que des molécules d’origine végétale sont beaucoup
§ Sol stérilisé puis activé par l’inoculation d’une ou de plusieurs souches bactériennes afin d’en étudier le
comportement vis-à-vis des matériaux testés.
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