Comportement hygromécanique des biocomposites non-tissés soumis à des variations d'humidité - Archive ouverte HAL
Communication Dans Un Congrès Année : 2019

Hygro-mechanical behaviour of non-woven biocomposites with moisture variations

Comportement hygromécanique des biocomposites non-tissés soumis à des variations d'humidité

Alain Bourmaud
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 861440
Floran F. Pierre
  • Fonction : Auteur
Karim Behlouli
  • Fonction : Auteur
Christophe Baley
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 861435

Résumé

This study investigates the evolution of hygromechanical properties of flax/PP nonwoven composites in a wide range of environmental Relative Humidity conditions from 10 to 98% RH. The influence of microstructure with various porosity content (Φ = 5, 30, 50%) on the mechanical and hygroscopic behaviours is studied. The porosity greatly impacts the kinetic of sorption with moisture saturation varying from 9 hours to 15 days with decreasing voids. Tensile behaviour and properties are slightly changed over a range of 10-75% RH but negatively impacted between 75% and 98% RH. Interestingly, unlike the tangent tensile modulus and strain at rupture of flax/PP composites, the yield strength increases until 50% RH and stabilizes over this point; compressive stresses at the fibre/matrix interface induced by flax fibres hygroexpansion are proposed to explain this trend. A quasi-monotonous decrease is also observed in bending properties with the increase in water content in the material.
Ce travail a pour objectif d'étudier l'évolution des propriétés hygromécaniques des composites non-tissés lin/PP dans une large gamme d'humidité relative allant de 10 à 98% RH. L'influence de la microstructure sur le comportement hygroscopique et mécanique est étudiée avec des taux de porosité variables (Φ = 5, 30, 50%). La porosité a un impact important sur la cinétique de sorption avec une saturation en humidité variant de 9 heures à 15 jours avec moins de porosité. En traction, le comportement et les propriétés mécaniques sont légèrement modifiés sur une plage de 10-75%HR mais ont un impact négatif entre 75% et 98% RH. Il est intéressant de noter que, contrairement au module tangent de traction et à la déformation à la rupture des composites lin/PP, la contrainte maximale augmente dans un premier temps avant de se stabiliser pour de forts taux d'humidités. Ceci s'explique par l'importance des contraintes de compression à l'interface fibre/matrice induites par l'hygroexpansion des fibres de lin. En flexion, on observe une diminution quasi-monotone des propriétés avec l'augmentation de la teneur en eau dans le matériau.
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Dates et versions

hal-02129894 , version 1 (15-05-2019)

Identifiants

  • HAL Id : hal-02129894 , version 1

Citer

Victor Gager, Antoine Le Duigou, Alain Bourmaud, Floran F. Pierre, Karim Behlouli, et al.. Comportement hygromécanique des biocomposites non-tissés soumis à des variations d'humidité. JNC 21 : 21ème Journées Nationales sur les Composites 2019, École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM) - Bordeaux, Jul 2019, Bordeaux, France. ⟨hal-02129894⟩
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