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Elaboration et caractérisation de composites bio-sourcés à base de fibres de palmier dattier

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Titre :	Elaboration et caractérisation de composites bio-sourcés à base de fibres de palmier dattier
Auteurs :	Tarek DJOUDI, Auteur ; Mabrouk Hecini, Directeur de thèse
Support:	Thése doctorat
Editeur :	Biskra [Algerie] : Université Mohamed Khider, 2019
ISBN/ISSN/EAN :	12014578
Langues:	Français
Mots-clés:	Matériaux composites ; Palme ; Fibres de palmier dattier ; Résine polymère ; Caractérisation physico-mécanique ; Structures sandwiches.
Résumé :	The availability and price of raw materials is critical to the success of any industrial project, therefore many researchers are working to find alternative materials at low prices through the use of natural waste or recycling. The date palm tree produces enormous quantities of dry palms every year in the form of waste left over during its growth and natural evolution. The recycling and exploitation of this waste instead of burning it would help to convert the vegetable waste into a real wealth that can be used effectively and with respect for the environment. In this context, this study includes an experimental component that consists of physical-mechanical characterization of the raw material (Palm), elaboration and mechanical characterization of biocomposites and development and study of the behavior (overall stiffness DG) of sandwich structure beams. The study was started by characterizing a major component of the palm date tree that is the mature palm. The palm being decomposed into essentially two parts, Petiole and Rachis, the characterization was then carried on the fibrous wood and the fibers of these two parts. The physical characterization will concern the density of the fibers and the vegetal matrix (lignin) as well as the moisture content in the different parts of the palm. The mechanical tests made it possible to determine the mechanical characteristics of the fibrous wood and fibers extracted from both parts of the palm after drying. At the end of this study, the results obtained show the influence of the position of the tested sample on the physico-mechanical properties. They also made it possible to situate this type of fibrous wood and these fibers among other results of the scientific literature and to consider using them in the implementation of composite materials and in insulation elements. The mechanical characterization of the composite materials based on these fibers was carried out by the use of two different types of matrix (epoxyde, polypropylene). Tensile tests carried out for composites at different fiber percentages (4, 7, 10 and 15%), reveal that there is an improvement in the mechanical properties of the virgin matrix proportional to the mass content of fibers. Compression tests on composite materials based on petiole wood particles and natural matrix showing the isotropic and anisotropic characteristics of these tested materials. The results obtained are used to valorize this waste for possible industrial applications. The value of the overall stiffness of the wood particle core sandwich is high relative to the heart of the raw petiole wood. The overall stiffness in palm-based wood sandwich is higher compared to sandwich with agglomerated cork core. The macroscopic observation of fracture facies shows the good adhesion between the skins and the heart. This is due to the method used in the preparation of sandwich structure La disponibilité et le prix des matières premières sont déterminants pour la réussite de tout projet industriel, par conséquent, de nombreux chercheurs tentent de trouver des matériaux alternatifs à bas prix grâce à l'utilisation de déchets naturels ou du recyclage. Les palmiers dattiers produisent chaque année d’énormes quantités de palmes sèches sous forme de déchets abandonnés au cours de son croissance et de son évolution naturelle. Le recyclage et l’exploitation de ces déchets au lieu de les brûler contribueraient à convertir les déchets végétales en une richesse réelle pouvant être utilisés efficacement et dans le respect de l'environnement. Dans ce contexte, ce travail doctora comporte une étude expérimentale qui consiste en une caractérisation physico-mécanique du matériau brut (Palme), élaboration et caractérisation mécanique des bio-composites et élaboration et étude du comportement mécanique des poutres à structure sandwiche. L’étude a été commencée par la caractérisation d’une composante importante du palmier qui est la palme mûre, la décomposant essentiellement en deux parties, le Pétiole et le Rachis. La caractérisation a été portée alors sur le bois fibreux et les fibres de ces deux parties. La caractérisation physique concernera la masse volumique des fibres et la matrice végétale (lignine), ainsi que le taux d’humidité dans les différentes parties de la palme. Les essais mécaniques ont permis de déterminer les caractéristiques mécaniques du bois fibreux et des fibres extraites des deux parties de la palme après le séchage. À l’issue de cette étude, les résultats obtenus montrent l’influence de la position de l’échantillon testé sur les propriétés physico-mécaniques. Ils ont permis également de situer ce type de bois fibreux et ces fibres parmi d’autres résultats de la littérature scientifique et d’envisager de les utiliser dans la mise en œuvre des matériaux composites et dans des éléments d’isolation.