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

Naima Rhazi, thèse soutenue le 29-12-2015

Mise au point de mélanges collants écologiques à partir des écorces d’acacia mollissima du Maroc

Thèse de doctorat en Chimie, sous la direction de Fatima Charrier El Bouhtoury.

Soutenue le 29-12-2015 à Pau en cotutelle avec l’Université Hassan II (Casablanca, Maroc), dans le cadre de École doctorale Sciences exactes et leurs applications (Pau).

Cette étude présente une dimension économique, sociale et environnementale très importante. Elle rentre dans le cadre du projet Franco-Marocain PHC Toubkal (Ecopa-ma, Volubilis 2012). Son objectif majeur est de valoriser les écorces Marocaine d’Acacia mollissima par une extraction verte permettant l’obtention des produits réactifs, des tanins condensés, qui seront utilisés dans le collage des panneaux de contreplaqués.

Trois méthodes d’extraction ont été étudiées. Deux sont conventionnelles, une macération et une infusion ; ces deux techniques d’extraction sont simples, peu coûteuses. La troisième est une extraction assistée par micro-ondes ; c’est une technique innovante, rapide et peu consommatrice en solvant.

La méthodologie des plans d’expériences est utilisée dans cette étude pour déterminer les facteurs les plus significatifs pour l’amélioration du rendement d’extraction des tanins condensés, optimiser les conditions d’extractions, réduire la proportion de solvant utilisé ainsi que le temps d’extraction. L’impact des conditions d’extraction et des méthodes d’extraction sur la teneur des tanins condensés sont étudiés pour la première fois pour les écorces d’Acacia mollissima du Maroc.

Les extraits ont été caractérisés par des dosages colorimétriques, par des analyses structurales et thermiques. Les trois méthodes d’extraction ont été comparées. La teneur des extractibles est affectée par la proportion de solvant utilisée et le temps d’extraction. L’extraction assistée par micro-onde présente des teneurs en tanins condensés supérieures à l’extraction par des méthodes conventionnelles mais la teneur en sucre extraits est aussi élevée.

Des formulations de colles à base de tanin et de lignosulfonate ont été élaborées en utilisant l’hexamine comme durcisseur. La colle biosourcée et ses constituants ont été caractérisés par analyse thermogravimétrique (ATG), et par calorimétrie différentielle à balayage (DSC). Les propriétés thermomécaniques et mécaniques des colles élaborées sont évaluées.

L’optimisation des conditions de pressage des panneaux de contreplaqués, ainsi que le ratio tanin-lignosulfonate glyoxalé, ont été réalisées. La résistance des panneaux à l’eau froide et chaude est améliorée par l’addition de la résine époxy aux formulations de colle. Les propriétés mécaniques des panneaux de contreplaqués encollés ont été évalués par des tests normatifs et ont été comparés à celles des résines synthétiques commerciales (urée formaldéhyde et phénol formaldéhyde). La qualité de collage des panneaux élaborés a été évaluée. Les différentes colles présentent des caractéristiques physiques et thermiques satisfaisantes et acceptables pour les industries de collage des panneaux de bois.

Des panneaux de contre-plaqués avec de bonnes performances mécaniques et une excellente résistance à l’eau froide et bouillante ont été fabriqués. Ces colles présentent une qualité de collage qui se rapproche de celle des résines phénol-formaldéhyde, et peuvent être utilisées avec succès, pour une application industrielle des panneaux de contreplaqués, en milieu sec, humide et extérieur.

Publications :

Naima Rhazi, Mina Oumam, Abdessadek Sesbou, Hassan Hannache and Fatima Charrier-El Bouhtoury (2017) Physico-mechanical properties of plywood bonded with ecological adhesives from Acacia mollissima tannins and lignosulfonates. European Physical Journal Applied Physics. Article à venir, accepté : 21 March 2017.



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