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Elaboration et caractérisation de bio composites à base de PEHD/ amidon renforcés par les fibres de lin
(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2022) Zighed, Mohammed; Benotmane, Bénamar(Directeur de thèse)
Ce travail de thèse a pour objectif d’élaborer un matériau biocomposite en associant le polyéthylène haute densité (PEHD) avec de l’amidon renforcés par les fibres de lin et susceptible d’être utilisé dans le domaine de l’emballage, de la manufacture ou autres application industrielles avec le respect des exigences économiques et environnementales. Les fibres de lin courtes sont modifiées par un traitement alcalin et incorporées dans La matrice constituée du mélange PEHD/amidon sans ajout de compatibilisant selon un processus en deux étapes : mixage et thermocompression. Les propriétés de ces biocomposites ont été étudiées moyennant la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR-ATR), la diffraction de rayons X (DRX), l'analyse thermogravimétrique (TGA), la calorimétrie différentielle à balayage (DSC), la microscopie électronique à balayage (MEB), l’indice de fluidité (MFI), les tests de résistance au choc ou impact Izod, les essais de résistance à la traction uniaxiale et les essais de biodégradabilité par enfouissement sous le sol et immersion dans l’eau de mer. Les spectres FTIR-ATR et les images au MEB ont révélé que la teneur en amidon au-delà de 40% en poids dans le mélange PEHD/amidon réduit significativement la compatibilité du mélange. En revanche, en incorporant les fibres de lin dans le mélange, ces dernières agissent comme un pont entre le PEHD et l'amidon, assurent un ancrage mécanique entre les deux polymères et renforcent la structure du biocomposite ainsi obtenu. Les analyses thermiques ATG et DSC ont montré une stabilité thermique limitée en deçà de 250°C, température de début de dégradation de l’amidon, et une cristallinité améliorée grâce aux effets de nucléation de l’amidon sur le processus de cristallisation du PEHD. En outre, les propriétés physiques, y compris la densité et les propriétés mécaniques, notamment la résilience, la rigidité et la résistance à la traction de ces matériaux ont enregistré des valeurs appropriées en raison de l'action des fibres de lin de transférer les contraintes mécaniques dans l’ensemble de la matrice PEHD/amidon ce qui a contribué à compenser l’incidence de la miscibilité partielle des composants. En revanche, l’indice de fluidité et l’allongement à la rupture de ces biocomposites ont montré de faibles valeurs en raison de la présence dans le mélange de l’amidon, dont la fluidité est très basse par rapport à celle du PEHD. Les résultats de biodégradabilité des biocomposites, enfouis dans le sol et immergés dans l’eau de mer, ont montré une perte de masse évaluée à 1.9% et 6.1% respectivement. Ces résultats ont été confirmés par les spectres FTIR-ATR et images du MEB des échantillons testés. Cette dégradation se produit sur le compte de la décomposition des molécules d’amidon et de fibres de lin hydrolysables et vulnérables aux attaques microbiologiques.
Etude du vieillissement de nouvelles formulations à base du polypropylène, de l’amidon et d’un agent pro-oxydant
(2019) Bensaad, Fatima
L’objectif de ce travail est d’étudier de nouvelles formulations à base de polypropylène (PP), polymère synthétique non biodégradable et très utilisé dans le secteur des emballages, de pro-oxydant sous forme de stéarate de calcium (St2Ca) et d’amidon, un polymère naturel biodégradable, afin d’élaborer un nouvel emballage oxo-biodégradable. Pour cela, des formulations à base de PP ont été préparées avec différentes teneurs en St2Ca et amidon (0, 5, 10 et 15%) en poids ainsi qu’une formulation avec 2% en pro-oxydant fourni par la société SASACE dont la composition est inconnue. Les formulations ont été exposées au vieillissement naturel pendant 24 mois et caractérisées (propriétés mécaniques, morphologiques, thermiques et modifications structurales) afin de suivre l’effet du pro oxydant et de l’amidon sur la photo dégradation du PP. Les résultats obtenus ont montré que la présence du St2Ca et de l’amidon n’influent pas sur les propriétés mécaniques et optiques du PP si la teneur ne dépasse pas 10% et qu’une teneur de 5% en St2Ca est suffisante pour amorcer le processus de dégradation en donnant des résultats conformes à ceux obtenus avec le pro-oxydant inconnu. Enfin, un essai d’enfouissement dans le sol, de 3 mois, a été réalisé afin d’étudier la biodégradabilité des formulations vieillies. Les résultats ont montré une légère biodégradation des formulations contenant le pro-oxydant et l’amidon, tandis que la formulation en PP est restée intacte
Elaboration et Caractérisation de matériaux rigides à base d'amidon - g - bis acrylamide et renforts polysaccharides
(2016) Boumerdassi, Karima
Ce travail porte sur l'élaboration et la caractérisation de nouveaux matériaux rigides à base d'amidon -g- bis acrylamide et renforts polysaccharides. Ces matériaux sont obtenus par l'hydrolyse acide de l'amidon suivi d'un greffage par l'acrylamide avec et sans le bis-acrylamide et son renforcement avec des charges de même origine botanique. L'analyse granulométrique a permis, à la fois, de sélectionner la taille des charges et s'assurer de la réussite de l'hydrolyse acide. Les résultats d'infrarouge à transformer de Fourier (FT-IR) ont montré la réussite de la déstructuration de l'amidon et son greffage. L'étude rhéologique a confirmé le comportement rhéofluidifiant des deux copolymères greffés et que la viscosité augmente en fonction du taux de charges. L'analyse des films par DRX a montré une amélioration de la cristallinité de l'amidon après destruction ainsi qu'un changement de la morphologie par greffage et un effet modéré sur la cristallinité des formulations contenant des microcristaux d'amidon. L'analyse par microscopie électronique à balayage (MEB) a confirmé le changement de structure par greffage et a montré la dispersion des charges dans la matrice composite. L'analyse par gravimétrie (ATG) met en évidence une amélioration de la stabilité thermique après le greffage de l'amidon par l'acrylamide et la diminution de la stabilité thermique en fonction du taux de charges. L'analyse calorimétrique différentielle (DSC) a confirmé que le greffage permet l'obtention de copolymères à caractéristiques spécifiques, et le renforcement de copolymère D par les microcristaux d'amidon augmente la transition vitreuse . L'essai de dureté SHORE D a permis d'exprimer l'évaluation de la dureté des matériaux élaborés

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