Thèse soutenue

Approche intégrée du procédé de rouissage des fibres de chanvre : Vers une amélioration de la qualité des intrants pour la fabrication des matériaux biocomposites
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Auteur / Autrice : Brahim Mazian
Direction : Anne BergeretLuc Malhautier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biomatériaux
Date : Soutenance le 04/12/2018
Etablissement(s) : IMT Mines Alès
Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre des Matériaux des Mines d'Alès (Alès) - Laboratoire du génie de l'environnement industriel (Alès, Gard) (2000) - Laboratoire de Génie de l'Environnement Industriel / LGEI
Jury : Président / Présidente : Marie-Laure Fauconnier
Examinateurs / Examinatrices : Anne Bergeret, Luc Malhautier, Pierre Ouagne
Rapporteurs / Rapporteuses : Johnny Beaugrand, Simon Hawkins

Résumé

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Les réelles opportunités de croissance dont bénéficient les marchés liés à l'utilisation de fibres végétales en tant que renfort dans les matériaux composites sont intimement liées aux performances concurrentielles de ces fibres par rapport à celles de fibres de verre en particulier l’allégement, l’amortissement et l’isolation thermique. Dans l'industrie de la fibre de chanvre, le rouissage est le premier traitement appliqué aux plantes afin de faciliter la séparation des fibres de la partie ligneuse centrale de la tige. Ce traitement est actuellement réalisé de manière empirique en champ conduisant à l’obtention de fibres de qualité variable (couleur, morphologie, microstructure, composition biochimique, propriétés thermiques et mécaniques) ce qui constitue un frein à leur utilisation plus large dans des composites hautes performances. Par conséquent, la maîtrise du rouissage est primordiale. L’objectif de ce travail de thèse est de développer une approche globale de cette étape-clé de la production des fibres de chanvre en combinant à la fois l’étude du mécanisme biologique du rouissage, celle des caractéristiques intrinsèques des fibres et celle des émissions gazeuses et des odeurs associées à l’étape de rouissage. Différents items ont été particulièrement examinés :- L’influence de la durée du rouissage et de la période de récolte sur les caractéristiques intrinsèques des fibres de chanvre (couleur, morphologie, composition biochimique, microstructure, propriétés mécaniques, propriétés thermiques).- L’évolution des émissions de composés organiques volatils (COV) et de l'odeur lors du rouissage en champ.- La dynamique temporelle des densités de population des communautés bactériennes et fongiques pendant le rouissage- L'impact du rouissage en champ (climat méditerranéen) et du rouissage accéléré (conditions contrôlées en laboratoire) sur les propriétés microstructurales, thermiques et mécaniques d’un biocomposite polypropylène/fibre de chanvre