Elaboration et caractérisation des matériaux biocomposites à renfort en fibres extraites des rachis des palmiers dattiers

Abstract

Les biocomposites renforcés par des fibres végétales (lignocellulosiques) sont un groupe de matériaux modernes qui est apparu sur le marché en raison de l’augmentation de l’importance de la question écologique dans la conception des structures. Ce type de fibres sont des matériaux écologiquement biodégradables extraits de nombreuses différentes ressources renouvelables telles que, le bois, les plantes et les déchets agricoles avec des coûts de production relativement bas. L’Algérie qui possède plus de 20 millions de palmiers dattiers qui peuvent produire chaque année d’énormes quantités de biomasses et de résidus saisonniers sous forme de feuilles sèches, de tiges, de tronc, de fibrillium, de bras de grappe et de noyaux ... etc. Mais ces énormes résidus sont jetés ou brulés chaque année, seule une petite quantité est utilisée comme aliment de bétail et dans des travaux artisanaux. La valorisation de ces déchets agro-alimentairesabandonnés permettra à l’Algérie de la création des emplois et le maintien des réserves de change en réduisant les importations, ce qui contribue à relancer l’économie nationale. Dans ce contexte, ce travail de thèse constitue une contribution à la recherche du développement de nouveau matériau biocomposite à base de déchets agricoles de rachis de palmiers dattiers. Il vise donc à développer des méthodes pour extraire ces fibres sans les endommager. Analyser et identifier la morphologie et la rugosité des fibres extraites par microscopie électronique à balayage environnemental (MEBE) et profilomètre 3D sans contact. Réalisation d’un plan d’expérience pour traiter chimiquement les fibres par un alcalin (NaOH) avec différentes concentrations et temps d’immersions dans le but d’améliorer leurs propriétés mécaniques, physico-chimiques permettant l’amélioration de la qualité de l’interface fibre/matrice. Analyser statistiquement les résultats mécaniques obtenus par les lois de Weibull à 2 et 3 paramètres, Normale, Log-normale et Log-logistique à trois paramètres en utilisant le logiciel Minitab 19.1. Caractériser mécaniquement, par des essais de traction et de flexion 3-points, les biocomposites élaborés constitués par une résine polyester renforcée par les fibres non traitées et traitées. La dernière partie de cette thèse est réservée à la caractérisation physico-chimique des fibres non traitées et traitées par EDX, ATR-FTIR, DRX, TGA, DSC.