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Plateau technique Xylomat : Produits composites à base de bois et matériaux biosourcés
BoisFibre

Coralie Motillon, thèse soutenue le 18-12-2013

Formulation et caractérisation de résine thermodurcissables biosourcées pour l’industrie du bois

Thèse de doctorat en Physique et chimie des polymères, sous la direction de Ahmed Allal.

Soutenue le 18-12-2013 à Pau, dans le cadre de École doctorale Sciences exactes et leurs applications (Pau).

Les travaux présentés dans ce manuscrit sont consacrés à l’étude et à l’élaboration de résines de collage biosourcées pour remplacer les résines Urée-Formol (UF) d’origine pétrochimique, sources de formaldéhyde, utilisées actuellement dans l’industrie panneautière.

Les résines étudiées dans le cadre de cette thèse sont formulées à partir de ressources locales (dextrines issues d’amidon de maïs et tanins d’écorces de pin maritime) et doivent respecter certaines contraintes industrielles. Pour répondre à ces contraintes, les travaux de recherche présentés dans ce mémoire vont de la compréhension structurale des mélanges des produits de base jusqu’à la fabrication de panneaux à l’échelle du laboratoire, en passant par la formulation et la réticulation des différentes résines thermodurcissables.

Ces travaux montrent qu’il est nécessaire de travailler en milieu alcalin pour solubiliser les tanins. Dans cette situation, les mélanges tanins/dextrines donnent des suspensions colloïdales. Les fractions massiques en tanins et en dextrines permettant d’obtenir des paramètres respectant le cahier des charges varient de 0 à 40%. La réticulation de ces mélanges par l’épichlorhydrine a permis l’obtention de colles thermodurcissables insolubles dans l’eau ayant une bonne stabilité dimensionnelle à sec, mais un pouvoir gonflant plus ou moins important selon la formulation.

Les propriétés adhésives, mécaniques et thermiques de ces matériaux ont été caractérisées et ont permis de sélectionner des formulations de colles ayant les meilleures performances thermomécaniques.

Enfin, tout en respectant un protocole industriel, des composites ont été fabriqués à partir de ces colles et des particules de bois. Il a été montré que les panneaux de particules obtenus ont des performances mécaniques équivalentes à ceux fabriqués avec des colles UF.

Publications :

Ahmed Allal, Alhassane Baldé, Bertrand Charrier, Fatima Charrier, Coralie Motillon, Arthur Visse (2013) Bio-based thermoset resins for bonding and eco-friendly preservation in the wood industry. Paper prepared for the 44e congrès annuel de l’IRG à Stockholm (Suède), 16-20 juin 2013



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