Composens | Publication : Extraction et affinage de fibres végétales agricoles pour la fabrication de composites
Le projet Composens a pour objectif le développement de matériaux composites polymère-bois ou fibres végétales performants à faible impact environnemental pour l’élaboration de biocomposites légers et recyclables.
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Publication : Extraction et affinage de fibres végétales agricoles pour la fabrication de composites

Réalisé dans le cadre du projet Interreg COMPOSENS.

Résumé

Du fait de leurs excellentes propriétés de résistance à la traction, de leur faible densité et de leur abondance naturelle, les fibres végétales à base de cellulose constituent une alternative durable et biodégradable aux fibres synthétiques dans des matériaux composites renforcés par des fibres. Toutefois, l’extraction de fibres végétales peut être coûteuse et difficile à contrôler car les fibres sont emmêlées dans un réseau complexe de bio-polymères (principalement de lignine, pectine et d’hémicellulose), qui servent à la fois à renforcer les fibres et à les attacher à leur organisme parent. Il est nécessaire d’extraire ou de dégrader ces polymères pour produire des fibres végétales fines sans altérer les fibres proprement dites au cours du processus. Il est particulièrement important qu’à la fois le poids moléculaire et le degré de cristallinité de la cellulose contenue dans les fibres restent aussi élevés que possible. Cette publication passe en revue les traitements chimiques utilisés pour extraire et affiner les fibres à partir de cultures de fibres produites à cette fin, comme le chanvre et le lin, ainsi que des déchets agricoles comme les coques de noix de coco et les feuilles d’ananas. Les traitements sont analysés en termes de modifications des propriétés mécaniques et de la chimie de surface des fibres.

Auteurs

Glenn Bousfield, Sophie Morin, Nicolas Jacquet, Aurore Richel (Gembloux Agro-Bio Tech – Uliège)



Publication: Extraction and refinement of agricultural plant fibers for composites manufacturing

Produced as part of the COMPOSENS project (Interreg FWVl).

Abstract

Because of their excellent tensile properties, low density, and natural abundance, cellulose-based plant fibers are a sustainable and biodegradable alternative for synthetic fibers in fiber-reinforced composite materials. However, the extraction of plant fibers can be costly and difficult to control because the fibers are enmeshed in a complex network of biopolymers (principally lignin, pectin, and hemicellulose), which serve both to strengthen the fibers and to bind them to their parent organism. It is necessary to extract or degrade these biopolymers to produce fine plant fibers without adversely altering the fibers themselves in the process. In particular, it is important that both the molecular weight and the degree of crystallinity of the cellulose in the fibers be kept as high as possible. This article reviews chemical treatments, which have been used to extract and refine fibers both from purpose-grown fiber crops, such as hemp and flax, and agricultural waste such as coconut husks and pineapple leaves. The treatments are discussed in terms of changes in the mechanical properties and surface chemistry of the fibers.

Authors

Glenn Bousfield, Sophie Morin, Nicolas Jacquet, Aurore Richel (Gembloux Agro-Bio Tech – Uliège)



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