Étude de l'élaboration de matériaux composites PVC/Bois à partir de déchets de menuiserie : formulation, caractérisation, durabilité et recyclabilité

Study of the elaboration of PVC-wood composites from joinery industry wastes: formulation, characterisation, durability and recycling

• Auteur / Autrice : Laurent Augier
• Direction : Carlos Vaca-Garcia
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des agroressources
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bois -- Déchets -- Recyclage

Gallique, Acide

Bois

Composites polymères

Résumé

L’étude des paramètres d’élaboration de composites PVC/bois a permis de montrer que le processus de mise en oeuvre, 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.

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.