Effet de l'absorption d'humidité sur le comportement multi-échelles de bio-composites à fibres de lin - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2019

Effect of moisture absorption on the multi-scale behavior of flax fibers reinforced composites

Effet de l'absorption d'humidité sur le comportement multi-échelles de bio-composites à fibres de lin

Résumé

Bio-composites still face some obstacles which are slowing down their development in new industries, due to the hydrophilic behavior of natural fibers. The aim of the present study is to investigate the multi-scale moisture diffusion phenomena in a unidirectional bio-composite material reinforced with flax fibers. The effects of fiber fraction, coupling agent and relative humidity on diffusion kinetics have been studied also. The investigatedcomposites consist of a polypropylene matrix with various flax fiber contents, to which maleic anhydride was added as a coupling agent. Samples were submitted to wet aging at two different relative humidity conditions (75% and 95%) and at a temperature of 23⁰C. Results have shown significant increase of moisture absorption with the increase of fiber content and relative humidity. However, after adding the coupling agent, composites have shown adecrease in moisture absorption due to the better adhesion at the fiber/matrix interface. It is noteworthy that once the fibers are incorporated in the matrix, the overall macroscopic property of the composite does not satisfy the classical lawsof mixtures, even for the maximum moisture absorption capacity.
En raison du comportement hydrophile des fibres naturelles, les bio-composites à base de fibres végétales et de matrice polymérique rencontrent encore des obstacles qui freinent leur développement à grande échelle.L'objectif de cette étude est donc d'évaluer les phénomènes d'absorption de l'humidité à plusieurs échelles au sein d'un matériau bio-composite unidirectionnel renforcé de fibres de lin. Les effets du taux de fibres, de l'agent couplant et de l'humidité relative sur la cinétique de diffusion sont également étudiés. Les matériaux sont constitués d'une matrice polypropylène (avec ou sans agent couplant: anhydride maléique) avec différents taux de fibres. Les échantillons ont été soumis à un vieillissement humide à deux humidités relatives(75% et 95%)et à une température de 23°C. Les résultats montrent une augmentation significative de l'absorption d'humidité avec l'augmentation du taux de fibres et de l'humidité relative. Cependant, avec l’ajout d'agent couplant, les composites présentent une diminution de leur hydrophilie,attribuée à une meilleure adhérence à l'interface fibre/matrice. Il est intéressant de noter qu’une fois les fibres incorporées dans la matrice, les propriétés macroscopiques globales du composite ne satisfont pas la loi des mélanges classique, particulièrement ence qui concerne la capacité maximale d’absorption d’humidité.
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Dates et versions

hal-02420765 , version 1 (20-12-2019)

Identifiants

  • HAL Id : hal-02420765 , version 1

Citer

Ziad El Hachem, Amandine Célino, Georges Challita, Sylvain Fréour. Effet de l'absorption d'humidité sur le comportement multi-échelles de bio-composites à fibres de lin. 21ème Journées Nationales sur les Composites, École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM) - Bordeaux, Jul 2019, Bordeaux, Talence, France. ⟨hal-02420765⟩
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