Academic literature on the topic 'Résine de tanin'

Du fait de leur faible coût, de leur bonne résistance à la compression, de leur fort pouvoir isolant et de leur résistance au feu, les mousses tannin/furanique constituent une alternative très intéressante aux mousses phénoliques et aux polyuréthanes dans diverses applications. Par ailleurs elles sont constituées à 95 % de matériaux naturels. Cependant, les mousses tannin/furanique sont : a) moins résistantes mécaniquement que les mousses synthétiques telles que phénoliques et polyuréthanes; b) potentiellement toxiques si le formaldéhyde utilisé pour les formuler est libéré dans l'environnement ; c) par ailleurs, des mousses légèrement élastiques seraient un plus. Dans cette thèse, des modifications et les caractérisations associées des mousses tannin/furaniques sont apportées pour résoudre ces défauts. Ce travail a été réalisé en quatre étapes principales :1) Étude et compréhension de la relation structure - propriétés des mousses. Dans ce but, les agents gonflants tels que le diéthyléther, le pentane, et des isocyanates et des polyuréthanes ont été particulièrement étudiés.2) Du noir de carbone, des nanotubes de carbone, de l'argile micronisé, des oligomères d'un polymère hyperramifié (ester-amine), des isocyanates et des polyuréthanes ont été ajoutés dans les formulations des mousses pour tenter d'améliorer leurs propriétés mécaniques et modifier leurs structures cellulaires.3) Le glutaraldéhyde et le glyoxal ont été essayés pour remplacer le formaldéhyde et préparer ainsi des mousses exemptes de formaldéhyde.4) Une nouvelle mousse, la mousse d'albumine, a été préparée, caractérisée et optimisée
The solid foams, because of their low density and cell structure, are commercial products with more and more interest. In recent decades, various methods for making foams based on bio-based materials have been prepared and characterized, such as lignin, starch and tannins. Because of their low cost, their resistance to compression, their high insulation and resistance to fire, tannin/furanic foams are supposed to be alternatives of phenolic foams and polyurethane in various applications. However, tannin/furanic foams are: a) lower mechanical resistant than synthetic foams such as polyurethane and phenolic foams b) potentially toxic because of formaldehyde, c) it is also interesting to prepare a foam more elastic. In this thesis, These works were carried out by four main steps: 1) Study and understanding the relationship of structure and properties of the foams. So different blowing agents, such as diethyl ether, pentane, and isocyanates and polyurethanes, were studied. 2) Carbon black, carbon nanotubes, nano clay, oligomers of hyperbranched poly (ester-amine) and pMDI were added to the formulations to improve their mechanical properties and change their cellular structures. 3) Glyoxal and glutaraldehyde have been tried to replace and prepare formaldehyde-free formaldehyde foams. 4) A new foam, albumin foam was prepared, characterized and optimized

La substitution des composés carbonés d'origine fossile par des matières premières renouvelables représente un enjeu majeur et stratégique pour l'environnement, l'économie, et la santé publique. Nous nous sommes particulièrement intéressés au cas des dérivés du phénol, largement utilisés dans le domaine des matériaux synthétiques (résines, plastiques). Des travaux antérieurs ont démontré le potentiel des monomères de flavanols, sous-unités constitutives des chaines polymériques des tanins condensés comme substituts aux phénols issus de la pétrochimie, tels que le bisphénol A, l'objectif du présent travail a été de contribuer au développement d'une voie industrielle d'accès à de tels composés par dépolymérisation des tanins condensés (proanthocyanidines), une ressource végétale abondante mais actuellement peu exploitée pour ce type d'applications. Cette dépolymérisation peut être obtenue par rupture de la liaison interflavanique en milieu acide et piégeage des carbocations formés par un réactif nucléophile. Différentes stratégies et conditions ont été étudiées pour mieux comprendre le rôle de l'acide, du nucléophile, du solvant et l'impact de la température sur la réaction de dépolymérisation. Les stratégies sélectionnées, menées sur un dimère B2 pur servant de modèle et sur un extrait industriel de tanins de pépins de raisins blancs issus de marcs à l'échelle du gramme, ont été comparées en termes de rendement, de cinétique, de stabilité des produits, et de facilité de mise en œuvre et de traitement dans la perspective d'une production à plus grande échelle respectant au mieux les objectifs du développement durable et les contraintes de l'industrialisation
The substitution of fossil carbon by renewable raw materials is a major strategic challenge for the environment, economy and public health. Our thesis focuses on the utilisation of phenol derivatives, which are widely used in the field of synthetic materials (resins, plastics). Previous studies have demonstrated the potential of plant flavanol monomers as substitutes for petrochemical phenols such as bisphenol A. The objective of this work was to contribute to the development of an industrial access to such compounds by depolymerization of condensed tannins (proanthocyanidins), an abundant plant resource currently untapped for such applications. Depolymerization can be performed by breaking the interflavan bonds in acidic medium and scavenging the released carbocations by a nucleophilic reagent. Various strategies and conditions were studied and compared to better understand the role of the acid, the nucleophile and the solvent and temperature in the depolymerisation reaction. The selected strategies, applied on a pure B2 dimer used as a model and an industrial seed tannins extract from white grape pomace at the gram scale, were compared in terms of performance, kinetics, product stability, ease of implementation and work-up in the context of a larger scale production complying with the objectives of sustainable development and the constraints of industrialization

Dans cette recherche, il y a deux parties principales : la première est basée sur la résine mélamine-glyoxal sans utilisation de formaldéhyde, et sa modification pour qu’elle soit utilisée comme adhésifs pour bois. La deuxième partie concerne la préparation d'adhésifs écologiques et de polyuréthane non isocyanate (NIPU) à partir de biomasse (sucre, protéines, tanins, etc.). Des composites de bois tels que le contreplaqué et les panneaux de particules sont confectionnés pour mesurer la performance des adhésifs, et de nombreuses autres applications telles que le revêtement de surface et les mousses sont également testées. RMN-13C, Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), La spectrométrie de masse MALDI-TOF, analyse thermomécanique (TMA), La calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et d’autres instruments permettant d'analyser les structures et les propriétés thermodynamiques des adhésifs. Les descriptions d'œuvres spécifiques sont les suivantes : 1)Une résine sans formaldéhyde à base de mélamine-glyoxal toxique a été synthétisé et un nouveau durcisseur à base d’acide ionique a été préparé. Le glutaraldéhyde a été utilisé pour synthétiser la résine mélamine-glyoxal-glutaraldéhyde (MGG ') et qui a donné des contreplaqués bonnes performances, permettant ainsi de remplacer sans doute la résine urée-formaldéhyde. En outre, le 5-hydroxyméthylfurfural, réactif chimique dérivé de la biomasse a été également utilisé pour modifier la résine MG afin d’améliorer ses performances de liaison et sa résistance à l’eau. 2)L’alcool furfurylique, issus de la biomasse, a été utilisé pour réagir avec des aldéhydes (formaldéhyde, glyoxal, glutaraldéhyde) afin de préparer des adhésifs pour le contreplaqué. La résine d’alcool furfurylique-glyoxal (FAG), où d’alcool furfurylique est réagi avec le glyoxal qui n’est pas toxique. La résine a donné de bonnes propriétés mécaniques et d’adhésion. C’est un adhésif écologique pour le collage du bois. L'effet de l’acidité des durcissements sur les performances de collage a été également étudié. Un durcisseur auto-neutralisant est synthétisé et utilisé. 3)Les protéines, les tanins sont aussi utilisés pour préparer des adhésifs à base de bois respectueux à l’environnementont, tout en améliorant les propriétés de liaison et la résistance à l'eau grâce à l'ajout des agents de réticulation tels que la résines alcool furfurylique-glyoxal, résines époxy, polyéthylèneimine, ..etc. 4)Des matériaux à base de biomasse tels que le monosaccharide, le disaccharide et la protéine de soja ont été utilisés pour synthétiser du polyuréthane non isocyanate (NIPU) biosourcés, utilisés pour le contreplaqué et les panneaux de particules ont permis d’obtenir des panneaux d’excellents performances. L'effet de plusieurs agents de réticulation sur la température de durcissement et les propriétés de liaison de NIPU a également été étudié. Les résines NIPU ont été appliqués dans les revêtements et les mousses rigides
In this research, there are two main parts works, first is based on melamine glyoxal resin without formaldehyde used, and the modification of it use for wood industry adhesives. The other part is the preparation of environmentally friendly adhesives and non-isocyanate polyurethane(NIPU) from biomass-based (sugar, protein, tannin, etc.). Wood composites such as plywood and particleboard were used for easuring the performance of adhesives, and more possibilities applications of them such as coating and foams were tried also. 13C-NMR, Fourier Transform Infra-Red (FTIR), Matrix assisted laser desorption ionization time-of-flight (MALDI-TOF), thermomechanical analysis(TMA), Differential scanning calorimetry(DSC) and other instruments help to analyze structures and thermodynamic properties of adhesives. The descriptions of specific works are as follows: 1) Synthetic melamine-glyoxal resin without use toxic formaldehyde and a suitable hardener was found for it. By the modification of glutaraldehyde, a melamine-glyoxal-glutaraldehyde(MGG') resin with good performance was prepared and used for plywood production, which can replace the industrial Urea-formaldehyde resin wood adhesive. In addition, 5-hydroxymethylfurfural as a chemical reagent derived from biomass material was also used to modify MG resin to improve its bonding performance and water resistance. 2) The biomass material furfuryl alcohol was used to react with aldehydes (formaldehyde, glyoxal, glutaraldehyde) to prepare plywood adhesives. Among them, furfuryl alcohol-glyoxal(FAG) resin, which was reacted with a non-toxic glyoxal, and with a good bonding propertiesis. It’s as an environmentally friendly adhesive for wood bongding. The effect of different acidity of curing agents on bonding performance has also been explored, a self-neutralizing hardener is synthesized and used. 3) Proteins, tannins were used to prepare bio-based environmentally friendly wood adhesives, and improved the bonding properties and water resistance by the addition of crosslinking agents (furfuryl alcohol-glyoxal resins, epoxy resins, polyethyleneimine, etc.). 4) Biomass materials such as monosaccharide and disaccharide were used to synthesize non-isocyanate polyurethane(NIPU), and used for plywood or particleboard to obtain bio-based NIPU adhesives with excellent performance. The effect of several crosslinkers on the curing temperature and bonding properties of NIPU was also studied. Research on more application about NIPU have also been conducted, for example, coating and rigid foams

Les tanins condensés sont des produits naturels qui peuvent remplacer le phénol parce que présentent des caractéristiques de réactivité chimique similaires. Dans le cadre du développement des tanins, plusieurs expériences ont été rapportées. Elles concernent la chimie de polycondensation des mousses de tanin avec l’alcool furfurylique, les processus impliqués dans la carbonisation de ces polymères complexes, et la caractérisation des propriétés physiques des mousses de tanin et des mousses de carbone dérivées. En outre, l’imprégnation du bois avec des résines au tanin a également été étudiée. Les mousses de tanin sont des structures alvéolaires très légères (0,045 à 0,12 g/cm3) constitue par 95% de matériaux naturels. Les caractéristiques physico-chimiques montré par les mousse de tanin néanmoins que le faible coût des matières premières permettent de proposer ce nouveau matériau pour des différentes applications industrielles: Matériau d’isolation, mousses florales, pièges pour métaux et absorbeur de choc. Ces mousses ont été soumis à un traitement à haute température dans un environnement inerte que permet de produire des matériaux carbonées. Les produits dérivées de la carbonisation des mousses de tanin ont montrée être complètement differents des produits d’origine. Ce nouveau matériau est constitue principalement de structures aromatiques réarrangées et furans que ont résiste à la carbonisation. Des applications telle que support de catalyseurs, charbons actifs, électrodes poreux et bouclier thermiques ont été envisage. Produits de préservation du bois à base de tanin, bore et hexamine ont été développe aussi
Condensed tannins are natural products which can be used to replace phenol because they have similar features and similar chemical reactivity. Several project have been started to develop this class of tannins. The most important results have been obtained with tannin based rigid foams. These foams are produced by a condensation reaction between Mimosa tannin and furfuryl alcohol. Successively tannin foams have also undergone carbonisation. Chemical and physical properties of organic and carbonised foam have been studied. Good results have also been obtained for a tannin-bore wood preservative formulation. Tannin based rigid foams are low-density and high porosity materials. The cheap raw material and 95% of natural products combine with an extremely low thermal conductivity and make this foam suitable for several applications such as insulation material, floral foam, trap for metal and shock absorber. Once the foam has undergone carbonisation the properties are strongly modified. This material is constituted mainly of reorganised aromatic structures and furanic derivatives, some of which survive after the treatment. These foams can be useful for applications such as catalyst support, activated carbons, porous electrodes and thermal shield

Une alternative aux produits industriels de type phénol ou résorcinol peut être des tanins ou de la lignine. Les deux sont des polyphénols naturels, le tanin est extrait de différentes parties de plantes, tandis que la lignine est habituellement obtenue comme sous-produit dans les industries papetières. Ces deux produits sont la base principale sur laquelle j’ai travaillé pendant le développement de cette thèse. Dans une première partie, une étude de caractérisation et de différenciation entre différents tannins ayant la même origine mais que présentent un comportement différent lorsqu'ils sont utilisés dans la même application dans les mêmes conditions a été effectuée. Cette étude met en évidence la GPC comme technique fondamentale pour la différenciation des tanins de quebracho sulfités. D'autre part, les interactions entre différentes substances avec du tanin et de la lignine ont été étudiées. Comme l’étude de la réaction entre les diamines (telles que l'hexaméthylènediamine) avec du tanin et de la lignine pour obtenir des résines polycondensées. En outre, dans cette section ont été obtenus des polyuréthanes avec au moins 70% de substances naturelles dans leur préparation sans utiliser d'isocyanate dans le procédé. De plus, des aldéhydes dérivés de la lignine, comme la vanilline, ont été utilisés avec le tanin de pin pour la fabrication d'adhésifs dans la préparation de panneaux de particulaires, obtenant des résultats satisfaisants selon les normes européennes et des substances complètement naturelles. Enfin, dans le cadre d'un projet industriel les étapes initiales pour le développement d'une mousse de tanin rigide applicable par projection pour l'isolation thermique des bâtiments ont été réalisées. Lorsqu'un nouveau système de moussage mécanique a été développé pour des mousses de tanin basées sur des mousses de lutte contre incendie à base de tanin ou dans les mousses des opérations d’ouverture du tunnel, ce nouveau système de moussage évite les problèmes de retrait lors de la formation de la mousse
An alternative to industrial phenol or resorcinol industrial products may be tannins or lignin. Both are natural polyphenols, the tannin is extracted from different parts of plants, while lignin is usually obtained as a secondary product in the pulp and paper mill. These two products are the main basis on which I have worked during the development of this thesis. In a first part, a study of characterization and differentiation between different tannins with the same origin and that present a different behavior when used in the same application under the same conditions has been done. Highlighting the GPC as a fundamental technique for the differentiation between sulphited quebracho tannins. On the other hand, the interactions between different substances with tannin and with lignin have been studied. As the study of the reaction between diamines (such as hexamethylenediamine) with tannin and lignin to obtain a polycondensed resins. Also, in this section have been obtained polyurethanes with at least 70% of natural substances in their preparation without using any isocyanate in the process. In addition, aldehydes derived from lignin, such as vanillin, have been used next to pine tannin for the manufacture of adhesives in the preparation of particleboards, obtaining satisfactory results according to European standards and from completely natural substances. Finally, within an industrial project the initial steps have been carried out for the development of a rigid tannin foam applicable by projection for the thermal insulation of buildings. Where a new mechanical foaming system has been developed for tannin foams based in fire-fighting foams or in the foams of the tunneling operations, this new system of foaming avoids the problems of shrinkage during the formation of the foam

L'objectif de ce travail de thèse a été de produire des matériaux expansés à partir de produits d'origine naturelle, en particulier à partir de tanins. Au moment où cette thèse a débuté, des études étaient publiées sur la possibilité d'élaborer ce type de matériaux avec des formulations qui comportaient du formaldéhyde. Cela allait à l'encontre du caractère naturel recherché puisqu'en fait, on utilisait des produits naturels et les faisait réagir avec un produit cancérogène. Il n'était donc pas possible de les présenter comme des matériaux « verts ». Aussi, nous avons voulu au cours de ce travail, élaborer des matériaux expansés uniquement à partir de produits naturels ou en découlant. Les tanins sont des substances naturelles chimiquement actives qui peuvent être utilisées afin de remplacer des produits homologues dérivés du pétrole comme le phénol par exemple qui présente des caractéristiques de réactivité chimique très similaires à celles des tanins condensés. Des formulations comportant des tanins condensés ont d'ailleurs déjà été étudiées pour élaborer des matériaux expansés. En considérant cela, ce travail de thèse s'est déroulé sous la forme de différents projets convergents vers un objectif commun: la production de mousses aux tanins plus naturelles et plus intéressantes pour l'industrie. Cinq projets ont ainsi été menés : 1. analyses de différents tanins, condensés, hydrolysables et synthétiques ; 2. production de mousses aux tanins sans utilisation de formaldéhyde ; 3. production de mousses aux tanins sans solvants ; 4. production de mousses aux tanins rigides ou élastiques ; 5. production de mousses aux tanins, sans acides, mais avec une catalyse alcaline
The aim of this thesis was to produce foamed materials from natural products, especially from tannins. At the time this thesis began, studies were published on the possibility of doing this type of materials with formaldehyde containing formulations. This was contrary to the desired natural character because in fact, were used natural products reacted with carcinogenic product. It was not possible to present them as "green" materials. During this thesis our aim was to develop expanded materials only from natural or bio-derived raw materials. Tannins are chemically active natural substances that can be used to replace homologous oil derivatives such as phenol which has characteristics of chemical reactivity very similar to those of condensed tannins. Formulations containing condensed tannins have already been studied to develop expanded materials. Considering this argument, this thesis takes place in the form of various projects converging towards a common goal: production of foams with more natural impact and interesting for tannins industry. Five projects have been completed: 1. analysis of various tannins, condensed, hydrolysable and synthetic ; 2. tannin foams production without the use of formaldehyde ; 3. tannin foams production without solvents ; 4. tannin foams production with rigid or elastic behavior ; 5. tannin foams production without acids, but with an alkaline catalysis

Les papiers imprégnés de résine ont été largement utilisés dans la fabrication de stratifiés pour des panneaux de bois. Généralement, l'imprégnation du papier implique l’utilisation de resins mélamine-formaldéhyde, urée-formaldéhyde et melamine-formaldéhyde-urée. Cependant, ces matériaux sont coûteux lorsqu'ils sont utilisés en grande quantité et ils proviennent de ressources non renouvelables. Par conséquent, dans ce travail, nous avons préparé des papiers imprégnés de résines tannins furanique pour remplacer les résines mélamine-formaldéhyde et d'urée-formaldéhyde lors de l'imprégnation des papiers. Les résines tannins furaniques sont composées de deux matières naturelles principales: a) le tannin de mimosa qui est non-toxique, respectueux de l'environnement et relativement peu coûteux qui remplace la résine synthétique et b) de l'alcool furfurylique obtenu par réduction catalytique du furfural, un composé naturel obtenu par l'hydrolyse des sucres dérivés des déchets agricoles. Les tannins sont des composés phénoliques naturels extraits des écorces des arbres et qui ont été utilisés dans l'industrie depuis de nombreuses années comme adhésifs pour la production de panneaux de bois. Mais il n’y a pas jamais eu jusqu’à présent des recherches sur leurs utilisations dans la fabrication des stratifiés. Dans ce travail, nous avons étudié : 1) Le temps de gel entre des tannins de mimosa et des tannins de pin avec de l'alcool furfurylique, sans ajout de formaldéhyde de pH 1 à pH 11 2) L’analyse MALDI-TOF et RMN des tannins de mimosa avec de l'alcool furfurylique 3) La qualité de la surface du contreplaqué recouvert d’un papier imprégné de résine tannins de mimosa-alcool furfurylique 4) Les stratifiés de 10 plis à haute pression (HPL) ont été préparés avec de la résine tannins de mimosa-alcool furfurylique. La qualité de surface des HPL et les propriétés mécaniques du contreplaqué recouvert avec ces HPL ont été examinées. 5) Les stratifiés de 10 plis à haute pression ont été préparés avec de la résine de tannins de mimosa - alcool furfurylique en milieu acide. Les qualités de surface des HPL ont été comparées avec celles des HPL preparés avec une résine phénol-formaldéhyde
Resin impregnated papers have been widely used in manufacturing laminates for wood panels. Generally, paper impregnation involves melamine formaldehyde, melamine urea formaldehyde and urea formaldehyde resin. However, these materials are expensive when used in high quantity and derived from non renewable resources. Therefore, in this work we prepared tannin furanic resin impregnated paper to replace melamine formaldehyde and urea formaldehyde in the paper impregnation. Tannin furanic resin composed of two main natural materials: a) mimosa tannins which is non-toxic, environmentally friendly and relatively inexpensive to substitute the synthetic resin and b) furfuryl alcohol obtained by catalytic reduction of furfural, a natural compound obtained by the hydrolysis of sugars derived from agricultural waste. Tannins are naturally occurring phenolic compounds extracted from the bark trees that have been used industrially for many years as wood panel adhesives but no distance work have been done to study their potential in paper laminates. In this work, we studied: 1) The gel time between mimosa and pine tannin with furfuryl alcohol without the addition of formaldehyde from pH 1 to pH 11 2) The MALDI-TOF and NMR of mimosa tannin with furfuryl alcohol 3) The surface quality of the plywood overlaid with mimosa tannin- furfuryl alcohol resin 4) 10-ply high pressure laminates (HPL) were prepared with mimosa tannin- furfuryl alcohol resin. The surface quality of the HPL and the mechanical properties of plywood overlaid with this HPL were examined. 5) 10-ply high pressure laminates were prepared with mimosa tannin- furfuryl alcohol resin in the acid condition. The surface quality of the prepared HPL were compared with PF

L’objectif de ce travail était de caractériser par analyse mécanique dynamique (DMA) et résonance paramagnétique électronique (RPE) les réactions de polycondensation et le comportement mécanique d'adhésifs à base de tannins (pin, pécan, quebracho naturel ou fintan) en présence, ou non, de bois et en présence de différents durcisseurs (silice, formaldéhyde, hexamine, urée, diisocyanate alcool furfurylique et leurs mélanges). Dans un premier temps, nous avons cherché à approcher les mécanismes de la polycondensation de résines à base de tannins en présence de bois par DMA. Ces adhésifs naturels comportant différents noyaux phénoliques, nous avons étudié la polycondensation de systèmes modèles à base de formaldéhyde : adhésifs phénol-formaldéhyde et produits phénoliques monomères- formaldéhyde (phénol, pyrogallol, catéchol, phloroglucinol et résorcinol). L’étude du séchage de polymères non réticulables (PEG, amidon, CMC et colle vinylique) a permis d'interpréter les résultats obtenus avec les adhésifs phénoliques synthétiques ou naturels. La DMA en flexion trois points permet en effet de suivre l'évolution des macromolécules d'adhésif en présence de bois : développement linéaire puis tridimensionnel. La DMA permet de déterminer la température de formation du réseau d'enchevêtrement (forces secondaires), la température du début de la formation d'un réseau tridimensionnel (liaisons covalentes), ainsi que la température de gélification de la résine employée et la densité moyenne du réseau final obtenu. Nous nous sommes ensuite intéressés à l'autocondensation naturelle des tannins. La résonance paramagnétique électronique nous a permis de suivre la partie radicalaire de cette réaction, de mesurer le rôle de la réaction radicalaire d'autocondensation par rapport au mécanisme ionique, et d'évaluer l'influence d'additifs sur la partie radicalaire de la réaction de condensation des tannins.

Cette thèse a été réalisée au sein du LERMAB et du CETELOR et se consacre à la mise au point de matériaux composites biosourcés à plus de 98%. Des fibres libériennes de type lin, chanvre, kénaf et jute ont ainsi été sélectionnées, caractérisées chimiquement et physiquement. Les renforts en nontissés sont définis ici comme une superposition de voiles (ou nappes de fibres) cohésifs produits par cardage pneumatique et dont la consolidation est réalisée par aiguilletage. Les voies que nous avons choisies au cours de ce travail nous ont permis d'appréhender et de mettre en évidence l'importance de la qualité des fibres sur les propriétés mécaniques et structurales des matériaux développés. Les renforts réalisés dans un premier temps dans une gamme de poids de 200 à 800 g/m² en simple, double ou triple épaisseurs ont ensuite été optimisés dans le but de préserver les propriétés mécaniques des fibres et de permettre une bonne accessibilité de la résine d'imprégnation. Pour limiter les facteurs de complications, les paramètres process ont été limités pour toutes les fibres et composites. Les fibres ont été mises en oeuvre seules ou en mélanges, et imprégnées de matrice à base de résine naturelle tannin de mimosa et d'hexamine (comme durcisseur) ou de résine synthétique de type époxy. Des biocomposites à taux de fibres en masse de plus de 50% et de densité entre 0,9 et 1,2 ont été obtenus. Les modules d'élasticité atteignent 6 GPa en flexion et en traction. Pour les contraintes, les moyennes atteignent 42 MPa et 75MPa respectivement en traction et en flexion
This thesis was carried out within the LERMAB and the CETELOR and about the development of more than 98% biobased composites materials. Bast fibre type flax, hemp, kenaf and jute were selected, characterized chemically and physically. Nonwovens reinforcements are defined here as a superposition of cohesive webs products by pneumatic carding and consolidation by needling. The process we have chosen during this work allowed us to understand and to highlight the importance of the quality of the fibers on the mechanical and structural properties of the materials developed. Reinforcements made initially in a weight range from 200 to 800 g/m² in single, double or triple thicknesses have then been optimized to preserve the mechanical properties of the fibers and allow good accessibility of the impregnating resin. To limit the factors of complications, the process parameters have been limited for all fibers and composites. Fibers have been used singly or in mixtures, and impregnated by a matrix of natural tannin from mimosa and hexamine (as a hardener) or by synthetic resin of epoxy. Biocomposites with a rate of fibre mass over 50%, and density between 0.9 and 1.2 were obtained. Elasticity Modulus reach 6 GPa flexural and tensile. For strenght, averages reach 42 MPa and 75MPa respectively in tensile and bending

Les travaux présentés dans ce manuscrit sont consacrés à l’étude et à l’élaboration de résines de collage bio-sourcées 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
This work aims to substitute resins based on formaldehyde as UF by “green” thermosetting adhesives based on natural and renewable local products, in the wood composite industry. The resins studied in this thesis are made from local resources (dextrins from corn starch and tannins from maritime pine barks) and must respect certain industrial requirements. To meet these industrial constraints, the research work of this manuscript deals with studies ranging from the structural understanding of basic product mixtures, up to the characterization of the properties of panels manufactured in the lab, including the formulation and reticulation of resins. These studies show that it is necessary to work in an alkaline medium to solubilize the tannins. In this situation, the tannins / dextrin mixtures give colloidal suspensions. The mass fractions in tannins and dextrins allowing to obtain parameters respecting the specifications vary from 0 to 40%. The epichlorohydrin has been used as hardener to cross-link these resins. Thermosetting materials with good dimensional stability have been obtained. However the resin swelling depends on the composition of the formulation. Adhesive, mechanical and thermal properties of these materials were characterized. Thus, adhesive formulations with the best thermomechanical performances have been selected. Finally, composites have been made from these adhesives and wood particles, respecting an industrial procedure. It has been shown that these panels and those obtained with UF adhesives have equivalent mechanical performances