Дисертації з теми "Faisceau de fibres de lin"
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Gogoli, Komlavi. "Contribution à l'étude des faisceaux de fibres de lin : analyse des relations morphologie-comportement mécanique-ultrastructure." Thesis, Normandie, 2022. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03789637.
Анотація:
Afin de réduire l’impact écologique des processus industriels, on assiste à un intérêt croissant dans l’industrie pour les fibres végétales. En effet, en plus d’être biodégradables, ces fibres possèdent des propriétés mécaniques capables de concurrencer celles des fibres synthétiques. Cependant, leur usage est limité notamment par la variabilité de leurs propriétés mécaniques. De plus, ces fibres présentent un comportement mécanique non-linéaire qu’il convient d’élucider. Dans ce contexte, cette thèse se propose dans une première partie d’étudier l’influence de la morphologie des faisceaux de fibres de lin sur leur comportement mécanique. Les résultats révèlent une forte hétérogénéité de la morphologie et une dépendance du comportement mécanique par rapport aux paramètres morphologiques comme le vrillage des échantillons, l’état des lamelles mitoyennes ou la section transversale. Dans une deuxième partie, il est proposé une caractérisation par diffraction des rayons X de l’ultrastructure du lin afin d’améliorer la compréhension du comportement mécanique non-linéaire des fibres de lin. Le traitement des mesures de diffraction par la technique d’analyse combinée << structure/microstructure/texture >> a rendu possible, entre autres, la détermination de la distribution de l’Angle Micro-Fibrillaire et la forme des cristallites de cellulose. Cette méthode a ensuite permis de suivre l’évolution sous traction de l’ultrastructure de la fibre de lin. Nous avons pu ainsi proposer un scénario susceptible d’expliquer le comportement mécanique non-linéaire des fibres de linIn order to reduce the ecological impact of industrial processes, there is a growing interest in the industry for plant fibres. Indeed, in addition to being biodegradable, these fibres have remarkable mechanical properties, making them very competitive with synthetic fibres. However, the use of plant fibres is currently limited, in particular by the variability observed in their mechanical properties. In addition, these fibres have a non-linear mechanical behaviour that needs to be elucidated. In this context, this work proposes in a first part to study the influence of the morphology of flax fibre bundles on their mechanical behaviour. The results reveal a strong heterogeneity in the morphology and a dependence of the tensile mechanical behaviour on morphological parameters such as the twisting of the samples, the state of the middle lamellae or the cross-section. In a second part, an X-ray diffraction characterisation of the flax ultrastructure is proposed to improve the understanding of the non-linear mechanical behaviour of flax fibres. The use of the so-called combined analysis << structure/microstructure/texture >> approach for the X-ray diffraction data fit allows the determination of the Micro-Fibrillar Angle distribution and the shape of the cellulose crystallites. This method then made it possible to follow the evolution of the ultrastructure of flax fibres under tensile loading. Finally, this allowed us to propose a scenario that could explain the non-linear mechanical behaviour of flax fibres
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Nguyen, Minh Tuan. "Contribution à l'optimisation des processus de filature des fibres libériennes." Mulhouse, 1996. http://www.theses.fr/1996MULH0440.
Анотація:
La régularité de masse linéique (titre) des structures textiles linéaires produites en filature constitue le critère de qualité le plus important. En se basant sur les théories stochastiques classiques de l'étirage en grappes des fibres textiles individualisées, l'auteur a proposé une modélisation originale et très générale applicable à toutes les fibres, individualisées ou agglomérées sous forme de faisceaux fibreux ; cette théorie concerne tout particulièrement les fibres libériennes telles que le jute et le lin qui se présentent toujours sous forme de «faisceaux techniques» dissociables au cours du processus de filature. Les développements théoriques ont été totalement validés par une expérimentation industrielle approfondie réalisée dans le centre d'essais N. Schlumberger, premier constructeur français de matériel de filature. Enfin, la limite de filabilité a été discutée
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Barbulée, Antoine. "Compréhension des effets du défibrage sur la morphologie, les propriétés et le comportement mécanique des faisceaux de fibres de lin : étude d'un cοmposite dérivé lin/époxyde". Caen, 2015. http://www.theses.fr/2015CAEN2075.
Анотація:
Les fibres de lin ont des propriétés mécaniques et écologiques qu’il est intéressant de valoriser dans les biocomposites. Cependant, l’emploi des fibres végétales dans les matériaux composites structuraux est freiné par le manque de connaissances sur leur composition et structure à l’échelle nanométrique d’une part, et d’autre part par la mauvaise compréhension des relations entre le mode production des fibres, le comportement mécanique des faisceaux de fibres et les propriétés mécaniques des composites. En prenant en compte les spécificités morphologiques et microstructurales des fibres de lin, de nouveaux outils expérimentaux et de modélisation numérique sont proposés pour l’analyse des propriétés mécaniques des fibres unitaires, puis étendus à l’étude des faisceaux et des mèches. L’élément central de cette approche est le maillon ultime dont l’assemblage, régi par les lois de la mécanique, permet de mieux comprendre les comportements mécaniques de la fibre en lien avec la morphologie aux différentes échelles ainsi que les composites. Cette nouvelle avancée permet de relier le comportement hydrique des fibres de lin aux contraintes résiduelles de séchage et d’expliquer les effets de traitement de défibrage, depuis le teillage jusqu’à l’étirageFlax fibers show interesting mechanical and environmental properties that can promote their utilization for biocomposites. However, the use of plant fibers in structural composite materials is hindered by the lack of knowledge about their composition and structure at nanoscale firstly and secondly by the poor understanding of the relationship between the mode of production of the fibers, the mechanical behavior of the fiber bundles and the mechanical properties of the derived composites. Considering the morphological and microstructural characteristics of flax fibers, new experimental tools and numerical modelling are proposed for analyzing the mechanical properties of ultimate fibers, and then extended to the study of bundles and strands. An essential element of this approach is the ultimate link which assembly, governed by the laws of mechanics, allows better understanding the mechanical behavior of the fiber, in relation to the morphology at different scales, and the composites. This latest advance allows connecting the hydric behavior of flax fiber to residual drying stresses and explaining the effects of decortication treatments, since scutching up to stretching
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Essid, Safa. "Sandwiches à fibres de lin et anas de lin : optimisation structure-imprégnation-propriétés." Thesis, Normandie, 2020. http://www.theses.fr/2020NORMLH05.
Анотація:
Pour des raisons principalement écologiques, l’allègement des structures sandwiches et la valorisation de la biomasse lignocellulosique sont considérés comme des solutions possibles pour l’innovation durable. Dans ce contexte, les travaux de cette thèse se concentrent sur la fabrication et l’optimisation de structures sandwiches en peaux renforcées de fibres de lin avec des objectifs mécaniques, économiques et environnementaux. Une valorisation d’un sous-produit de la plante de lin que sont les anas de lin est effectuée avec le développement de panneaux agglomérés à base de ces particules. Ces panneaux serviront d’âme aux structures sandwiches. Pour arriver à l’étape d’optimisation, des caractérisations expérimentales des matériaux de matrice et d’âme sont tout d’abord effectuées. Par la suite, un travail sur le couplage entre les procédés d’élaboration et les propriétés recherchées des structures sandwiches est réalisé. L’ensemble des caractéristiques déterminées sont comparées à celles d’un matériau de référence non-biosourcé. Enfin, pour arriver à répondre à la problématique liée à l’optimisation de la conception de structures sandwiches en lin, à rigidité et à résistance à la rupture imposées, trois approches analytique, graphique et numérique sont développées. Cette procédure d’optimisation devra contrôler d’une manière systématique les caractéristiques recherchés des sandwichs en linFor different reasons including ecological ones, the weight reduction of structures and valorization of lignocellulosic biomass are considered as possible solutions towards ustainable innovation. In this context, the work of this thesis focuses on the manufacturing and optimization of sandwich structures with skins reinforced with flax fibers with mechanical, economic and environmental goals. A flax plant by-product called flax shives is valued by the development of agglomerated panels. These panels will serve as a core for the sandwich structures. To reach the optimization stage, experimental characterizations of the matrix and core materials are carried out first. Subsequently, joint work between the production processes and the desired properties of sandwich structures is undertaken. All the characteristics determined are compared with those of a non-bio-sourced reference material. Finally, analytical, graphic and numerical approaches are developed in order to answer the main question related to the optimization of the design of flax based sandwich structures with imposed rigidity and resistance to rupture. This optimization procedure should systematically control the desired characteristics of flax sandwiches
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D'ANSELME, THIERRY. "Materiaux composites renforces par des fibres vegetales en particulier par des fibres de lin." Rennes 1, 1997. http://www.theses.fr/1997REN10140.
Анотація:
Ce memoire de these presente les performances des fibres vegetales comme renfort de materiaux composites a matrice organique. Plusieurs types de fibres sont analysees : le lin, le jute, la ramie et le coton. Les proprietes mecaniques des stratifies sont fonction du choix de la nature des fibres mais aussi de leur selection. Les fibres de lin font ici l'objet de travaux particuliers compte tenu de leurs proprietes et de leur disponibilite. Des fibres unidirectionnelles ou aleatoirement dispersees sont impregnees de resines thermodurcissables. Les proprietes de ces fibres, la fabrication et les performances des materiaux composites sont decrites. La faible mouillabilite des fibres par la resine et la mediocre interface fibre-matrice sont dues a la presence de groupements hydroxyles situes a la surface des fibres. Des traitements de surface sont realises pour ameliorer les proprietes mecaniques avant et apres un vieillissement. Une etude comparative est realisee entre le composite renforce par des fibres de lin et le composite renforce par des fibres de verre pour mettre en evidence l'interet des fibres vegetales dans les materiaux composites.
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Le, Hoang Tung. "Etude de caractérisation du comportement de composites cimentaires incorporant des fibres courtes de lin." Caen, 2013. http://www.theses.fr/2013CAEN2042.
Анотація:
Les préoccupations économiques et environnementales liées au recyclage et aux besoins en éco-matériaux conduisent à explorer des matières premières jusque-là destinées à d’autres applications. Ceci est le cas pour le lin, matière abondante et de très bonne qualité en Normandie, Actuellement, il est surtout exporté en Chine ou en Italie, et transformé dans l’industrie textile. La valorisation de cette matière naturelle est à l’ordre du jour dans le cadre de plusieurs projets nationaux dont LINT-Lin Technique normand pour l’intégration du lin dans les matériaux composites. Dans le monde entier, un intérêt de plus en plus croissant est porté sur la fabrication des matériaux de construction incorporant des fibres végétales. Du point de vue matériau de construction, le lin est utilisé sous plusieurs formes : fibres, anas, etc. Les applications se situent principalement dans le domaine des bétons afin d’améliorer les propriétés mécaniques, thermiques et d’isolation phonique. Les matériaux incorporant des fibres végétales sont font partie de l’ensemble générique appelé agro-matériaux. L’élaboration de composites cimentaires avec des végétaux dépend d’un certain nombre de paramètres telles que les proportions du mélange, les méthodes de malaxage, de manipulation et de mise en place qui s’avèrent très influentes sur les propriétés des composites à l’état frais et à l’état durci. Ce travail, réalisé au sein du Laboratoire sur les matériaux de Construction de l’ESITC Caen et du laboratoire de Cristallographie des Matériaux (Crismat, UMR 6508) de Caen, consiste à étudier le rôle des fibres de lin sur la rhéologie des pâtes cimentaires, la microstructure des composites obtenus et leurs propriétés mécaniques. Les paramètres relatifs aux fibres sont leur morphologie (longueur), leurs caractéristiques mécaniques, leur état de surface et leur taux volumique. Le mémoire est constitué de cinq chapitres. Le premier est une étude bibliographique qui présente les caractéristiques des fibres végétales les plus usitées en éco-construction en portant une attention particulière à la fibre de lin. Les propriétés des composites cimentaires incorporant des fibres végétales sont présentées et discutées en termes de la nature et du taux des fibres ainsi que des facteurs de mise en œuvre les plus influents. La caractérisation des constituants de la matrice cimentaire et des fibres de lin est présentée dans le deuxième chapitre. La formulation et la préparation des matériaux composites cimentaires y sont décrites de façon détaillée afin de donner une vision générale sur les méthodes de mise en œuvre typiques à ces matériaux. Le troisième chapitre porte sur la caractérisation des pâtes mortier - fibres de lin à l’état frais. L’analyse de la consistance, du temps de prise et de la variation dimensionnelle a été menée dans le but de comprendre les effets de différents paramètres du mélange et de proposer une optimisation de la mise en œuvre. La caractérisation physique, mécanique et microstructurale des composites mortier - fibres de lin à l’état durci fait l’objet du quatrième chapitre. Dans le cas de la formulation béton – fibres de lin, l’étude de la consistance à l’état frais et des propriétés mécaniques à l’état durci est présentée dans le cinquième et dernier chapitre. La conclusion générale rappelle les principaux résultats de l’étude en mettant en exergue la complémentarité des différentes méthodes utilisées, et propose des voies d’investigaton pour compléter ce premier travail sur les matériaux de construction « bétons – fibres de linNowadays, a growing interest is focused on increasing the production of building materials incorporating vegetable fibers. In building material, flax is used in several forms: fibers, shives, etc. Their applications in the concrete are to improve the mechanical, thermal and sound insulation. Materials incorporating plant fibers are part of generic group called agro-materials. The production of cementitious composites with plant depends on a number of parameters such as the mixing ratios, mixing methods, manipulation techniques and mixtures which are very influential on the properties of the composites on the fresh and hardened state. This work, carried out in the Laboratory of Construction Material ESITC Caen and Laboratory of Crystallography of Materials (Crismat, UMR 6508) of Caen, involve in studying the role of flax fibers on the rheology of cement pastes, the microstructure and mechanical properties of composite. The parameters related to fibers are their morphology (length), their mechanical characteristics, their surface condition and their volume ratio. The thesis consists of five chapters. The first is a bibliographic study that present the characteristics of the most commonly used in eco-construction plant fibers with particular attention to the flax fiber. The properties of cement composites incorporating vegetable fibers are presented and discussed in terms of the nature and fiber ratio. Characterization of constituents of the cementitious matrix and fibers is presented in the second chapter. The formulation and preparation of cementitious composite materials are described in detail in order to give an overview on the methods of these materials in typical work. The third chapter focuses on the characterization of flax mortar. The analysis of consistency, setting time and dimensional variation was conducted in order to understand the effects of different mixing parameters and propose an optimization of the implementation. Physical characterization, mechanical and microstructural of flax fibers reinforced composite in the hardened state the subject of the fourth chapter. In the formulation of flax fibers reinforced concrete, the study of consistency on the fresh state and mechanical properties in the hardened state is presented in the fifth and final chapter. The conclusions recalls the main results of the study highlighting the complementarity of different methods and proposes investigation to complete the first work on building materials "flax fibers reinforced concrete. "
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Roudier, Agnès. "Analyse multi-échelle du comportement hygro-mécanique des fibres de lin." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00741951.
Анотація:
Les fibres végétales utilisées comme renfort dans les matériaux composites présentent des propriétés mécaniques spécifiques concurrentielles par rapport à celles des fibres de verre. De plus, elles ont l'avantage d'être renouvelables et recyclables. Toutefois, leur principal inconvénient est leur sensibilité à l'humidité, ce qui a pour conséquence d'induire une baisse des propriétés mécaniques ainsi d'une décohésion de l'interface fibre/matrice. L'objectif principal de cette thèse est d'étudier l'influence de l'humidité sur le comportement hygro-mécanique de fibres de lin. La première partie de mes travaux a été consacrée à la caractérisation des propriétés hygroscopiques et mécaniques de la fibre et du composite. Dans la deuxième partie, deux modèles multi-échelles, l'un analytique et l'autre numérique, ont été développés pour l'estimation des propriétés hygro-mécaniques des fibres élémentaires de lin. Ils utilisent en partie pour données d'entrée, les propriétés identifiées dans la première partie.
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Pomel, Catherine. "Contribution à l'étude de matériaux composites renforcés par des fibres de lin." Nantes, 2003. http://www.theses.fr/2003NANT2029.
Анотація:
Les fibres végétales, en tant que charges dans les matériaux composites, sont couramment utilisées. En revanche, peu d'expérimentations ont été menées avec des fibres végétales en tant que renfort. Bien que les fibres végétales, et notamment les fibres de lin, présentent un certain nombre d'inconvénients (propriétés géométriques et mécaniques variables, qualité variant d'une production à l'autre, présence de défauts. . . ), elles présentent également des avantages (biodégradabilité, faible densité, module élevé. . . ). Les différentes étapes possibles permettant de passer de la fibre de lin au matériau composite industriel à base de textiles de lin ont été analysées. . .
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Huis, Rudy. "Régulation des « gènes lignine » chez le lin à fibres, Linum usitatissimum L." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10050.
Анотація:
Le lin est une plante annuelle cultivée pour ses fibres longues et ses graines oléagineuses. Les fibres sont traditionnellement employées dans l’industrie textile et, depuis peu, incorporées dans des agro-matériaux. Les fibres longues sont situées dans la tige entre l’écorce et le bois, en périphérie du phloème. Les cellules fibreuses sont essentiellement composées de parois secondaires dans lesquelles la teneur en lignine est faible (2% à 4%). C’est pourquoi, elles sont qualifiées d’« hypolignifiées ». En effet, une paroi secondaire « classique » est généralement composée de 40 à 50% de cellulose et de 20 à 30% de lignine. Ainsi, nous suggérons l'existence d'une régulation particulière lors de la mise en place de cette paroi. On ne retrouve ce type de paroi secondaire que dans de très rares cas chez les végétaux comme dans d'autres fibres phloémiennes présentes par exemple chez le chanvre, mais aussi dans les couches G du bois de tension. Le lin est donc un bon modèle d’étude pour la compréhension de la régulation de la lignification des parois secondaires. Mes travaux visent ainsi à améliorer nos connaissances sur les mécanismes cellulaires et moléculaires permettant de mettre en place une telle paroi. Les raisons pour lesquelles ces fibres contiennent de faibles quantités de lignine demeurent complètement inconnues. Différentes pistes peuvent être explorées et parmi celles-ci, l'existence de phénomènes de régulations géniques spécifiques à ces types cellulaires. Les travaux réalisés dans le cadre de ma thèse s'inscrivent dans l'hypothèse de l'existence d'une régulation transcriptionnelle à ce niveauFlax is an annual species cultivated for its fibers and seed oil. Flax bast fibers are traditionally used in textiles and since more recently, they are integrated in composite materials used in automobile and construction industries. These fibers are located between the epidermis and the secondary xylem. Their cell walls contain unusually low amounts of lignin (2 %) compared to more classical secondary cell walls (between 20 and 30 %). So we suggest the existence of a special regulatory control of lignification within these fibers. The same types of cell walls also exist in other bast fibers such as in hemp but also in the G-layer of tension wood. Flax is a suitable model to gain knowledge on the lignification process. The reason why the bast fibers are hypolignified is completely unknown and may be due to a regulatory control at the gene transcription level
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Girault, Raynald. "Caractérisation biochimique des polymères incrustant les parois secondaires des fibres de lin." Rouen, 1999. http://www.theses.fr/1999ROUES055.
Анотація:
Les fibres élémentaires dépectinisées de lin mature (linum usitatissimum L. ) renferment, en association forte avec les dépôts secondaires de cellulose, des polymères incrustants variés. Ces polymères pourraient avoir une influence notable sur les propriétés mécaniques, et notamment sur la résistance aux tensions, de ces fibres. De nombreux polymères incrustant les parois secondaires des fibres élémentaires dépectinisées de lin ont ete caractérisés, après extraction chimique ou enzymatique. Le composé majoritaire est un long (1→4)-galactane. Ce polymère pourrait constituer les ramifications latérales de rhamnogalacturonanes de type I. Outre les polysaccharides, des protéines ont aussi été identifiées. L'une de ces protéines appartient au groupe des protéines riches en leucine, les deux autres appartenant au groupe des protéines pariétales de structure, et plus particulièrement aux protéines riches en glycine et aux arabinogalactane-protéines. Le rôle possible de chacun de ces incrustants dans les fibres élémentaires de lin est abordé. La possibilité d'une interaction entre les arabinogalactane-protéines et les (1→4)-galactanes a été mise en évidence. Les modalités de cette interaction sont discutées.
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Chilali, Abderrazak. "Étude expérimentale et modélisation de la durabilité des biocomposites à fibres de lin." Thesis, Reims, 2017. http://www.theses.fr/2017REIMS003/document.
Анотація:
Dans cette étude doctorale, nous proposons d’étudier la durabilité de deux matériaux composites à matrices thermodurcissable et thermoplastique renforcées par des tissus sergé de lin. Nous analysons d’abord la cinétique de diffusion d'eau dans les deux composites par identification de leurs paramètres de diffusion 3D, via une approche d’optimisation basée sur les modèles de Fick et de Langmuir 3D. Nous étudions ensuite l’effet de plusieurs paramètres géométriques et l’orientation des fibres sur la cinétique de diffusion d’eau au sein des deux composites. Nous analysons par la suite l'effet du vieillissement hydrique sur leurs propriétés élastiques et à la rupture. Enfin, nous proposons une analyse numérique par éléments finis de la diffusion d’eau au sein des deux composites et de leur comportement hydro-élastique. Nous estimons ainsi les paramètres de diffusion de la fibre de lin et des matrices à travers une approche numérique inverse, en décrivant la section et l’ondulation des mèches de lin au sein des deux matériaux. Nous montrons en particulier que les composites non vieillis présentent un comportement mécanique proche de l'effet Kaiser. Cependant, les composites vieillis présentent clairement un effet Felicity, ce qui indique la présence significative d’endommagements induits par l’absorption d'eau. Nous affirmons enfin que l’analyse numérique permet d’identifier d’importantes concentrations de contraintes pouvant induire des endommagements microstructuraux au sein des composites étudiésIn this thesis work, we study the durability of two twill flax fabrics reinforced thermosetting and thermoplastic composites. Firstly, the diffusion behaviour of these composites is investigated by identifying their 3D Fick’s and Langmuir’s diffusion parameters using an optimization algorithm. The influence of several geometric parameters and fibre orientation on their 3D moisture diffusion is also studied. Then, we analyse the effect of water ageing on their elastic and failure properties. Finally, a numerical finite element analysis is performed in order to study their diffusive and hydro-mechanical behaviour. The water diffusion parameters of the flax fibre and the used resins are estimated by a numerical inverse analysis exploiting experimental water uptake data. The heterogeneity of the studied composites is considered by modelling the twill weave fabrics undulation of their unit-cell. In particular, the mechanical behaviour of the unaged composites is found to exhibit a Kaiser effect contrary to the aged materials which exhibit a significant Felicity effect synonymous of substantial damage induced by water ageing. Besides, it is found that high mechanical stress concentrations are developed at the fibre-matrix interface, which could cause damage initiation and lead to the final composite failure
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Capelle, Emilie. "Conception et fabrication de renforts tissés à base de fibres de lin pour la réalisation de pièces composites à géométries complexes." Thesis, Orléans, 2015. http://www.theses.fr/2015ORLE2065.
Анотація:
Cette thèse s’intéresse au tissage et au préformage de renforts fibreux à base de fibres de lin. Avant d’être utilisés, ces fibres sont disposées en faisceaux de faible longueur (~ 30 mm en moyenne) et ont besoin d’être assemblées pour constituer un renfort linéaire continu. L’utilisation de rubans ou de rovings sans torsion est recommandée pour des applications composites. Dans un premier temps, cette étude se concentre sur l’élaboration et l’utilisation de rovings traités par un agent d’encollage et sans torsion ainsi que sur l’influence des paramètres du procédé de tissage sur les propriétés mécaniques et les caractéristiques textiles des renforts tissés. Pour éviter l’endommagement de ces rovings durant le tissage, des solutions sont proposées. Dans un second temps cette thèse s’intéresse à la mise en forme de ces renforts sur une géométrie complexe. Ce travail se concentre alors sur l’étape de préformage du procédé RTM. Une approche expérimentale est abordée pour identifier et quantifier les défauts apparaissant durant l’emboutissage sur une géométrie complexe comme le tétraèdre. Cette analyse se concentre en particulier sur le défaut de bouclage causé par un fléchissement des mèches. Des solutions comme l’optimisation de l’architecture des renforts sont observées pour obtenir cette géométrie complexe sans défaut avec des renforts à base de fibres de lin. La forme, le positionnement ainsi que la pression appliquée sur les serre-flans maintenant le renfort au cours du passage du poinçon influent également sur la génération des défauts. L’optimisation du procédé d’emboutissage pour empêcher l’apparition de boucles sur les préformes conclut ce travailThis work focuses on the weaving and forming of flax based reinforcements. Before being woven, naturalfibres on the form of finite length bundles (~ 30 mm in average for flax) need to be assembled together in a1D continuous product. The use of roving or slivers without twist is rather recommended for compositeapplications. In a first part, this study focuses on the manufacturing and the use of untwisted rovings treatedwith a bonding agent as well as on the weaving process parameters that may influence the mechanicalproperties and the textile characteristics of the woven fabric. Solutions to prevent roving defects duringweaving are proposed. In a second part, this study investigates the ability to develop composite parts with complex geometrieswithout defect. It focuses on the first step of RTM process which consists in forming dry fibrousreinforcements. An experimental approach is used to identify and quantify the defects. The buckling defectcaused by the bending of tows during the preforming step is particularly investigated. Solutions to realize acomplex shape such as a tetrahedron without any defect from flax based woven reinforcements areproposed. With optimized reinforcement architecture, buckling can be prevented. Another solutionconsisting in optimising the process parameters such as the blank holder geometry or the blank holderpressure to prevent the appearance of buckles from commercial fabrics was also investigated with success
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Sheng, Jin. "Pervaporation du mélange eau-méthanol dans un faisceau de fibres creuses modélisation des régimes de fonctionnement /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37618575s.
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Sheng, Jin. "Pervaporation du mélange eau-éthanol dans un faisceau de fibres creuses : modélisation des régimes de fonctionnement." Toulouse, INPT, 1988. http://www.theses.fr/1988INPT033G.
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Amahzoune, El Mustapha. "Pyrolyse-flash et gazéification d'anas de lin." Toulouse 3, 1987. http://www.theses.fr/1987TOU30296.
Анотація:
La valorisation énergétique des anas de lin obtenus du teillage de la plante pour en dégager les fibres textiles est réalisée par voie thermique. Ce traitement est une pyrolyse-flash effectuée entre 700 et 1000° C, sous des débits variables de gaz de balayage, éventuellement en présence d'un catalyseur. Dans la première partie, l'influence de la température et du gaz vecteur, azote, est étudiée : une température élevée favorise la décomposition des anas de gaz légers. A 1000°C, avec un débit d'azote de 1 l/min le gaz contient : hydrogène : 29 % ; monoxyde de carbone : 42 % ; dioxyde de carbone : 11 % ; méthane : 15 % ; hydrocarbures en C2 : 3 %. Le taux de gazéification du carbonne dépasse 80 %. La deuxième partie concerne l'influence de quantités croissantes d'oxygène dans le gaz de balayage : le taux de gazéification du matériau atteint 98 % à 1000 °C. Des teneurs relativement faibles d'oxygène, 5 %, conduisent à un gaz de pouvoir calorifique supérieur encore élevé, 16200kJ/Nm3 à 900°C. L'étude en présence de plusieurs catalyseurs montre l'action particulière d'un acier ayant subi un traitement spécifique : la production de méthane est augmentée, 24 % à 900°C, ce qui entraine une élévation du pouvoir calorifique du gaz, P. C. S. = 19400KJ/Nm3. Les résultats obtenus pour la pyrolyse-flash des anas de lin sont confrontés aux résultats bibliographiques obtenus pour la cellulose et le bois ; ils montrent que dans un état de division semblable les anas et le bois sont des matériaux très comparables sur le plan de leur valorisation énergétique. Par ailleurs, la comparaison avec es résultats de la carbonisation lente classique met en valeur l'efficacité de l'effet de flash thermiqueEnergetic valorization of flas straw by a thermic way is studied. A thermal treatement , flash pyrolysis, is realised under various flow of carrier gas, the emperature range being 700-1000°C ; in some cases a catalyst is used. In the first part, temperature and carrier gas flow, nitrogen, influence on gas composition is studied : high temperature favours flax straw decomposition into light gases. At 1000°C, and 1 l/min nitrogen flow, the gas composition is : hydrogen 29 %, carbon monoxyde 42 %, carbon dioxyde 11 %, methane 15 %, other hydrocarbon, C2, 3 % ; carbon gasified ratio is about 80 %. In the second part, pyrolysis-gasification is studied with a carrier gas containing oxygen (until reaching the air composition) ; carbon gasified ratio reaches 98 % (1000°C). With 02 % = 5 the Gross CalorificValue, GCV, of the pyrolysis gas is 16200 KJ/Nm3 at 900°C. Several catalysts have been used ; a steel specifically treated is particularly active : methane production is increased, 24 % at 900°C, and so is the GCV of the gas, 19400KJ/Nm3. Flash -pyrolysis of flax straw results are similar with those of cellulose and wood finely divided. By the side, comparison between classic carbonisation and flash pyrolysis shows the great efficiency of the thermic flash
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Thuault, Anthony. "Approche multi-échelle de la structure et du comportement mécanique d'une fibre de lin." Caen, 2011. http://www.theses.fr/2011CAEN2055.
Анотація:
Ce travail de recherche porte sur la compréhension de la structure de la fibre de lin aux différentes échelles et sur l'étude de son comportement mécanique. En effet, dans le contexte de développement durable, le recours aux ressources végétales s'étend à de nombreux domaines d'applications industrielles dont celui des éco-composites structuraux. Dans un premier temps, sept variétés de fibres de lin sont comparées en terme morphologique (diamètre), de biocomposition et de propriétés mécaniques. Ensuite, l'étude structurale de la fibre de lin a porté sur les parois constitutives (nombre, épaisseur) et l'orientation des microfibrilles dans ces parois. L'analyse des courbes de contrainte-déformation obtenues par traction uniaxiale a permis d'évaluer les contributions élastique, viscoélastique et "plastique" au comportement globale de la fibre. L'orthotropie de son comportement mécanique a été mise en évidence par des essais de nanoindentation. Ces différentes données ont alors été utilisées pour identifier les paramètres majeurs qui gouvernent le comportement mécanique de la fibre de lin. Ainsi, des simulations du comportement mécanique de la fibre ont été entreprises dans le but de proposer une description phénoménologiqueThis PhD thesis deals with the understanding of the flax fibres structure at different scales and the studying of its mechanical behaviour. Indeed, in the context of sustainable development, using plant resources covers several fields of industrial applications including structural eco-composites. At first, seven varieties of flax fibres were compared in terms of morphology (diameter), biochemical composition and mechanical properties. Then, the structural study of the flax fibre dealt with the cell wall layers (number, thickness) and the microfibrils orientation in these layers. The analysis of the stress-strain curves obtained by uniaxial tensile test was used to estimate the elastic, viscoelastic and "plastic" contributions to the global behaviour of the fibre. The orthotropy of its mechanical behaviour has been demonstrated by nanoindentation testing. Finally, these data were used to identify the principal parameters that define the mechanical behaviour of the flax fibre. Thus, simulations of the mechanical behaviour of the fibre have been initiated to propose a phenomenological description
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Fehri, Meriem. "Comportements mécanique et hydrique des composites renforcés par des fibres naturelles et/ou conventionnelles." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMC215/document.
Анотація:
Ce travail vise à étudier le comportement mécanique des composites renforcées par des fibres de lin ainsi que le comportement mécanique et hydrique des composites hybrides. Un taux de porosité élevée observée chez ces matériaux conduit à une dégradation des propriétés mécaniques. Des essais de traction et de flambement avec suivi par émission acoustique ont permis d’identifier les mécanismes d’endommagements qui règnent dans ces matériaux et à mettre en évidence leur chronologie d’apparition. Des observations microscopiques des faciès de rupture ont permis de valider ces résultats. Une optimisation des propriétés mécaniques et notamment en termes de réduire le taux de porosité a été testée et ceci en insérant des fibres de carbone dans la structure. Les résultats ont montré que la position des fibres de carbone est primordiale dans l’amélioration des propriété hydrique et mécaniquesThis work aims to study the mechanical behavior of composites reinforced by flax fibers as well as the mechanical and water behavior of hybrid composites. A high porosity rate observed in these materials leads to a degradation of the mechanical properties. Tensile and buckling tests with acoustic emission monitoring have identified the mechanisms of damage that reign in these materials and highlight their chronology appearance. Microscopic observations of fracture facies validated these results. An optimization of the mechanical properties particularly in terms of reducing the porosity rate has been tested by inserting carbon fibers in the structure. The results showed that the position of carbon fibers is essential in the improvement of water and mechanical properties
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Roussière, Fabrice. "Contribution à l'étude d'un non-tissé de fibres végétales pour le renforcement de matériaux composites." Lorient, 2010. http://www.theses.fr/2010LORIS171.
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Labache, Gaëlle. "Amélioration par modification chimique de l’interface de biocomposites poly(acide lactique) – fibre courtes de lin." Caen, 2012. http://www.theses.fr/2012CAEN2004.
Анотація:
L’objectif de cette thèse est d’identifier et mettre en œuvre des modifications par voie chimique dans le but d’améliorer l’interface de composites biopolymère/fibre naturelles cellulosiques. Les premiers résultats concernent l’étude du vieillissement physique de la matrice poly(acide lactique) PLA. L’évolution des propriétés mécaniques (traction uniaxiale) et thermiques (DSC) d’éprouvettes de PLA selon la température de stockage met en évidence la rigidification et la fragilisation de la matrice avec le temps. Cette étude montre la nécessité de contrôler le protocole expérimental de mesure et notamment les paramètres de stockage pour évaluer les propriétés du PLA. L’effet de différents traitements de surface sur la morphologie et sur les propriétés spectroscopiques des fibres de lin a été évalué. La mercérisation et le blanchiment à l’eau de javel permettent d’éliminer les cires, pectines et hémicelluloses afin de révéler la couche cellulosique des fibres. L’acétylation permet de greffer des taux de fonctions acétyle satisfaisants. Néanmoins, lors de la mise en œuvre par extrusion et injection moulage d’éprouvettes, l’adhésion interfaciale n’est pas améliorée par les modifications de surface des fibres. Une seconde voie par modification chimique de PLA par extrusion réactive a donc été développée. Le greffage de cardanol à l’aide de peroxydes sur des chaînes de PLA n’a pas permis d’améliorer la qualité de l’interface des biocomposites. En revanche, l’ajout de diisocyanate aux systèmes PLA/fibres de lin augmente significativement l’adhésion entre matrice et fibres permettant d’obtenir des composites plus résistants que le PLA non chargé par création de liaisons covalentesThis project is focused on the identification of chemical modifications to improve the interface quality of biocomposites elaborated from biopolymers and natural cellulosic fibers. The poly(lactic acid) matrix chosen for the project is presented in the first part with a special attention concerning the physical aging. The evolution of thermal (DSC) and mechanical properties (tensile testing) of PLA samples depending on the storage temperature highlight strengthening and weakening of PLA with storage time. This study demonstrates the necessity to clearfully expose the experimental procedures to measure these values. The influence of various surface treatments on the morphology and on the spectroscopic properties of flax fibers has been evaluated. Mercerisation and bleaching lead to the removal of waxes, pectins and hemicelluloses and reveal the cellulosic wall of the fibres. Coupled with acetylation, different satisfiying grafting ratio are obtained. However, the interfacial adhesion is not improved by the modified fibers in the pure PLA matrix through extrusion and injection molding. A second route by matrix chemical modification via reactive extrusion has thus been developped. Cardanol grafting onto PLA chains with the help of peroxides did not lead to the improvement of the interface quality. On the other hand, the addition of diisocyanates to the PLA-fibers systems significantly increases the adhesion between the matrix and the fibers. The obtained composites are more resistant than the pure PLA matrix. The reaction mechanism involves the creation of covalent bondings between the PLA and the flax fibers via the bifunctionnal diisocyanate
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Hajj, Raymond. "Procédés de Modification des Fibres naturelles (PROMOF)." Thesis, IMT Mines Alès, 2018. http://www.theses.fr/2018EMAL0005/document.
Анотація:
Les fibres naturelles telles que le coton et le lin sont utilisées depuis longtemps dans l'industrie textile. De plus, elles prennent de plus en plus d'importance dans l'industrie des composites comme substituants des fibres de verre, de carbone ou d'aramide. Cependant, les fibres naturelles doivent être modifiées pour surmonter certains inconvénients tels que l'inflammabilité, l'hydrophilie et l'oléophilie. Dans ce travail, les retardateurs de flamme (RF) phosphorés et fluoro-phosphorés sont greffés par bombardement électronique et par modification chimique sur des tissus de lin afin d’améliorer leur comportement au feu, l’hydrophobicité et l’oléophobie. L'effet de la composition chimique sur le greffage a été également évalué en utilisant des fibres de miscanthus comparativement aux tissus de lin. La réactivité de la double liaison C = C des monomères phosphorés est étudiée pour contrôler l’efficacité de greffage de différents RF. Les étapes du radiogreffage sont étudiées et contrôlées. L'efficacité de greffage a été évaluée par fluorescence X et analyse par rayons X à dispersion d'énergie (EDS) / microscopie électronique à balayage (SEM). La résonance magnétique nucléaire du proton est utilisée pour analyser l'effet de l'irradiation sur les différents monomères. Le comportement au feu des tissus modifiés est étudié en utilisant l’analyse thermogravimétrique, la microcalorimétrie de combustion, cône calorimètre et un test au feu préliminaire. Des tissus ignifuges et oléophobes ont été développés avec succèsMany natural fibers have been used for a long time in textile industry as cotton and flax. Moreover, natural fibers are getting more importance in composites industry as a substitute for glass, carbon, or aramid fibers. However, they must be modified to overcome some disadvantages such as flammability, hydrophilicity and oleophilicity. In this work, phosphorus and fluoro-phosphorus flame retardants were grafted by e-beam radiation and chemical modification on flax fabrics to improve their flame retardancy, hydrophobicity and oleophobicity. The effect of chemical composition on grafting were also evaluated using miscanthus fibers in comparison to flax fabrics. The reactivity of the double bond C=C of the P-monomers was studied to control the grafting yield of various FRs. Radiation grafting steps were studied and controlled carefully. Grafting efficiency was assessed by X-ray fluorescence and Energy Dispersive X-Ray Analysis (EDX) / Scanning Electron Microscopy (SEM). Proton nuclear magnetic resonance was used to analyze the effect of irradiation on different monomers. Fire behavior of the modified fabrics was studied using thermogravimetric analysis, pyrolysis combustion flow calorimetry, cone calorimetry and a preliminary fire test. Flame retardant and oleophobic fabrics were successfully developed
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Addi, Mohamed. "Caractérisation fonctionnelle d'une beta-xylosidase de lin (Linum usitatissimum L.) : rôle(s) potentiel(s) dans le métabolisme pariétal." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10097/document.
Анотація:
Le lin (Linum usitatissimum) fait partie des premières plantes cultivées dans le monde. Depuis toujours il est une source de fibres (périphloèmiennes) de très grande qualité pour l'industrie textile et connait actuellement un nouvel intérêt dans l'industrie des matériaux composites. Les fibres périphloèmiennes de lin possèdent des propriétés mécaniques remarquables grâce à la structure et la composition chimique de leurs parois cellulaires. Afin d'approfondir nos connaissances concernant la mise en place de la paroi cellulaire des fibres de lin, nous avons généré des ESTs à partir de tissus externes riches en fibres. La classification fonctionnelle des ESTs a permis l'identification de séquences codant une beta xylosidase potentielle (LuBXL1). La caractérisation fonctionnelle de plantes sous-exprimant (stratégie IR-PTGS) LuBXL1 n'as pas pu permettre la mise en évidence d'un phénotype macroscopique. En revanche, des analyses microscopiques ont suggéré des modifications éventuelles de la paroi des cellules xylèmiennes. La technique d'empreinte enzymatique a démontré une augmentation relative de l'oligoxyloglucanes XXXG dans les tissus internes de lignées sousexprimant LuBX1, associée une diminution dans la quantité relative de certains oligoxylanes. Ces observations suggèrent que chez le lin la sous-expression de LuBXL1 est associée à des modifications des hémicelluloses pariétalesFlax (Linum usitatissimum) has been a source of high quality fibers (bast fibers) for several thousand years. The fibers are currently used in the textile industry but also increasingly in the fabrication of composites. The interesting mechanical properties of these bast fibers depend upon the structure and chemical composition of their cell walls. ln order to improve our knowledge about the mechanisms underlying cell wall formation in flax fibers we produced ESTs from outer tissues, rich in fibers. Functional classification of ESTs allowed the identification of sequences coding a potential beta-xylosidase (LuBXL1). LuBXL1 down-regulated (IR-PTGS) plants did not show any visible phenotype. However, microscopie analysis suggested that down-regulation could have affected xylem cell wall structure. Enzymatic Fingerprinting indicated a relative increase in the relative quantity of the XXXG oligoxyloglucans in stem inner tissues of down-regulated lines, together with a relative decrease in the quantity of certain oligoxylans. These observations suggest that the down-regulation of LuBXL1 in flax is associated with modifications in cell wall hemicelluloses
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Berges, Michael. "Mécanismes de dégradation sous sollicitations hydrothermomécaniques de biocomposites et renforts en fibres végétales : application au développement de mobiliers urbains ultralégers et mobiles." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2018. http://www.theses.fr/2018UBFCK053/document.
Анотація:
Avec les préoccupations environnementales actuelles, la recherche se tourne vers des solutions alternatives à l’utilisation de fibres synthétiques. Les fibres végétales apparaissent comme de bonnes candidates, avec de bonnes propriétés spécifiques. Cependant, leur faible durabilité constitue une problématique majeure, notamment lorsque les composites sont soumis à des sollicitations hygro(hygro)thermiques.L’objectif de cette thèse est donc d’analyser et de comprendre les mécanismes de dégradation au cours de sollicitations hydro-thermo-mécaniques, afin de réaliser un modèle prédictif de la durabilité de ces composites.Pour cela, le procédé de fabrication a été étudié et optimisé afin d’obtenir des composites robustes et répétables. Deux matériaux ont ainsi été fabriqués, différenciés par leurs taux volumiques de fibres, de 37.7 % et 51.1 %.Des campagnes expérimentales avaient pour but la caractérisation du comportement mécanique des matériaux sous différentes sollicitations. Un vieillissement hydrothermique a été étudié via des essais sous chargement monotone et des essais sous chargement cyclique (fatigue) en immersion in situ. Aussi, un vieillissement hygrothermique cyclique a été étudié afin de se rapprocher des conditions de service visées.Ces différentes campagnes expérimentales ont mis en évidence le fait que les composites étudiés présentent une forte chute de propriétés mécaniques en fonction du vieillissement, avec une influence finalement peu significative du taux volumique de fibres sur les propriétés après vieillissement, ce qui permet de questionner l’utilité industrielle d’atteindre ces taux volumiques de fibres.Les propriétés mécaniques élastiques sous chargement monotone après des cycles de sollicitations hygrothermiques sont stables après le premier cycle, ce qui peut être rassurant pour une utilisation de ces matériaux. En revanche, des endommagements semblent s’accumuler jusqu’à environ 4 cycles avant de se stabiliser.Les résultats en fatigue montrent également que la saturation peut améliorer la résistance en fatigue en dessous d’une certaine contrainte maximale appliquée, ce qui est particulièrement intéressant pour l’utilisation industrielle visée.Un modèle a pu être implémenté, intégrant l’évolution des propriétés mécaniques au cours de la diffusion, étudiée sur une surface. Ce modèle a permis non seulement de montrer que le matériau est globalement en compression, ce qui est cohérent avec le gonflement contraint des fibres dans la résine, notamment, mais également de mettre en évidence des développements qui seraient nécessaires afin d’aboutir à un modèle prédictif robuste, dont notamment des couplages forts en intégrant une modification de la diffusion en fonction de l’état de contraintes et de déformations des constituants.De nombreuses perspectives ont été discutées, notamment sur des campagnes expérimentales lors de sollicitations mécaniques multiaxiales ou avec des modes de rupture différents (choc, fluage). De plus, le modèle prédictif n’est pas encore atteint et des développements nécessaires ont été identifiésWith the current environmental concerns, research turns to alternative solutions to synthetic fibres. Vegetal fibers appears as good candidates, with good mechanical properties. However, their low durability is a major issue, especially when the composites are exposed to hydro(hygro)thermal loadings.The purpore of this thesis is to analyse and understand the degradation mechanisms when hydro-thermo-mechanical loadings are applied, in order to implement a predictive modelisation of the composite durability.The manufacturing process wasstudied and optimised to produce reproducible and strong composites. Two materials were produced. Their only difference is their volumetric fiber contents (37.7 % and 51.1 %).Experimental campaigns were led to characterize the composite mechanical behavior under different loadings. A hydrothermal ageing was studied through monotonic mechanical testing and cyclic mechanical testing (fatigue) with in situ immersion. A hydrothermal ageing was also studied in order to be closer to the aimed service conditions.These differents test campaigns showed an important loss of mechanical properties with the ageing processes. The volumetric fiber contents also showed almost no difference after the hydrothermal ageing. The industrial use of a high fiber content can then be questionned.After the first hygrothermal cycle, the composite mechanical elastic properties were found constant, which is reassuring for an industrial use. However, damages accumulated throughout the first 4 cycles before stabilizing.Fatigue results showed that the saturation can enhance the fatigue resistance below a certain maximal loading, which is very interesting for the aimed industrial use.A surfacic numeric modelisation was implemented with the evolution of the mechanical properties thoughout the diffusion process. This modelisation showed that the composite is mostly in compression, which is expected from the constrained swelling of the fibers within the resin, but also showed some developpement ideas which would be necessary to achieve an accurate predictive modelisation. Among these ideas, strong coupling between the diffusion process and the internal strains/stresses of the components.Numerous perspectives were discussed. Multiaxial loadings or breakage mode with impact or creep tests were mentionned. Moreover, the predictive modelisation that was aimed was not achieved yet, but amelioration axes were identified
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Day, Arnaud. "La lignification des fibres périphloémiennes du lin (Linum usitatissimum L. ) : approches cytochimique, chimique et moléculaire." Lille 1, 2004. https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupversions/591bb0bd-3841-4a7b-a571-f3cf36c2ba36.
Анотація:
Angiosperme dicotylédone de la famille des linacées, le lin (Linum usitatissimum) est la principale plante à fibres cultivée en France. L'intérêt industriel de cette plante repose sur la longueur et les propriétés exceptionnelles (finesse, résistances aux tensions et à l'usure) de ses fibres cellulosiques périphloémiennes. Ces dernières, localisées dans la tige, sont regroupées en faisceaux de quelques dizaines d'unités fortement associées entre elles et aux tissus environnant. De ce fait, leur exploitation requièrent une succession d'étapes biologiques (rouissage), mécaniques et chimiques (teillage et filage) afin d'obtenir leur dissociation et ceci au détriment de leurs propriétés intrinsèques. La présence de composés phénoliques limiterait l'efficacité de ces procédés agro-industriels en favorisant la cohésion intercellulaire de ces fibres. La caractérisation quantitative et qualitative de ces composés s'avère un prérequis à l'optimisation de la production et de l'utilisation des fibres de lin. A maturité ces fibres possèdent une structure pariétale caractéristique, leur paroi secondaire, constituée de l'extérieur vers le lumen, d'une S1, d'une importante S2 et d'une S3, représentent plus de 90 % de leur section transversale. Une approche microscopique basée sur la mise en œuvre de méthodes (immuno-)cytochimiques a permis de révéler la présence de lignine au niveau des zones mitoyennes et dans la paroi secondaire des cellules fibreuses. Des lignines condensées de type gai͏̈acyle ont été détectées au niveau de la lamelle moyenne, des jonctions tricellulaires et dans S1En outre, des lignines de type gai͏̈acyle-syTingyleont été identifiées en moindre quantité dans l'ensemble de la paroi secondaire. La quantification de ces lignines révèle une hypolignification marquée dans les fibres par rapport au bois. La caractérisation des lignines inscrustant les faisceaux fibreux du lin par thioacidolyse puis par oxydation alcaline par le nitrobenzène suggère la présence d'une lignine de type H-G-S possédant un très faible ratio S/G associé à un fort degré de condensation. Ces particularités des lignines des fibres de lin semblent s'accentuer au cours de leur maturation s'effectuant pendant quelques semaines après la floraison des plantes. La caféoyl-coenzyme A 3-O-Methyltransferase, CCoAOMT, est une enzyme clé de la voie de biosynthèse des lignines contrôlant leur synthèse et leur composition. Son étude a mis en évidence une corrélation positive entre i. L'expression du gène, ii. La présence de la protéine et iii. Son activité enzymatique, suggérant une régulation transcriptionnelle de cette enzyme. Par ailleurs, l'activité de cette enzyme et l'expression de ses gènes coi͏̈ncident avec les variations spatio-temporelles du dépôt des lignines dans les tiges. La production d'nne CCoAOMT recombinante a permis de tester in vitro la spécificité de substrat de cette enzyme. Ces analyses ont révélé l'implcation de la CCoAOMT dans la synthèse des unités gai͏̈acyles et syringyles proposannt ainsi une nouvelle voie dans la biosynthèse des monolignols
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Gouanvé, Fabrice. "Comportement à l’eau d’un composite à matrice polyester insaturé renforcée par des fibres de lin." Rouen, 2005. http://www.theses.fr/2005ROUES006.
Анотація:
Les résines polyester sont des polymères denses habituellement utilisés comme matrice dans de nombreuses applications industrielles. Elles ont pour avantage leurs excellentes propriétés mécaniques et chimiques, leur bonne résistance au vieillissement et d’un point de vue économique, un faible prix de revient. En outre, on peut les renforcer par des fibres et obtenir ainsi un matériau composite dont les propriétés mécaniques dépendent étroitement de la nature, la taille, la dispersion des fibres. Le plus souvent, on utilise des fibres synthétiques telles que les fibres de verre ou de carbone. Cependant depuis quelques années, on tend à leur substituer des fibres végétales. Nous avons étudié dans ce mémoire le comportement perméamétrique et mécanique d'un matériau composite constitué d’une matrice polyester insaturé renforcé par des fibres de lin. Celles-ci ont été retenues pour leur faible coût, leur densité réduite et surtout leurs bonnes propriétés mécaniques. Par contre leur forte sensibilité à l’eau peut conduire un vieillissement hydrolytique prématuré. L’application de fibres naturelles comme renfort dans les matériaux composites implique une faible sensibilité à l’humidité ainsi qu’une forte adhésion entre les fibres et la matrice synthétique. Différents traitements peuvent être réalisés afin d’optimiser l’interface. Dans notre étude, deux traitements ont été réalisés sur les non-tissés de fibres dans le but d’une part, d’augmenter leur résistance à l’eau, par le biais d’un traitement autoclave à la vapeur d’eau et d’autre part d’améliorer leur adhésion avec la matrice à l’aide d’un traitement par plasma froid. L’efficacité des traitements a été mise en évidence par des mesures de perméation à l’eau et des tests de traction. Les résultats de perméation montrent que l’introduction du renfort conduit à une augmentation du coefficient de perméabilité ainsi que la diffusivité comparativement à la résine seule. Le traitement plasma conduit à une baisse de la perméabilité du composite qui s’explique par une baisse de la diffusivité. La résistance à l’eau des fibres a augmenté après traitement autoclave. Les tests mécaniques ont montré une augmentation du module d’élasticité, E, après introduction des fibres. De même les composites renforcés par des fibres traitées plasma ont un module d’élasticité supérieur aux à ceux renforcés par des fibres de lin natives. Des images de microscopie électroniques à balayage confirment l’amélioration de l’adhésion après traitement plasmaNatural fibers have been used as structural materials since prehistoric times. Environmental concerns such as global warming, energy consumption, and the desire to obtain products from renewable sources has led to a resurgence of interest in plant-derived products. Plant fibers are very attractive for composite materials because the fibers have some interesting characteristics. For example, they are cost-effective, renewable, and available in high quantity, have low fossil-fuel energy requirements and can offer good mechanical properties. Natural fibers as flax have attracted attention because of their low cost compared with synthetics fibers such as glass, carbon. The application of flax fibers as reinforcements in composite materials requires a strong adhesion between the fiber and the synthetic matrix. The properties of the fiber-matrix interface are of great importance for the macroscopic mechanical properties. Physical and chemical treatments can be used to optimize this interface. In this study, an autoclave treatment and a cold plasma treatment have been carried out on the reinforcing fibers in order to increase moisture resistance and improve adhesion with the matrix respectively. The analysis of the permeation and mechanical results has shown that plasma treatment improves fiber/matrix adhesion while autoclave treatment reduces water solubility in the fibers. For reinforced composites, therefore, autoclave treatment is more efficient in terms of water permeability and plasma treatment gives better stiffness in terms of mechanical properties. This phenomenon was highlighted by SEM micrographs
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Paul, Clément. "Impact des stratégies de compatibilisation sur les propriétés de composites polyéthylène – fibres courtes de lin." Caen, 2015. http://www.theses.fr/2015CAEN2045.
Анотація:
Le but de cette thèse est d’étudier l’impact de stratégies de compatibilisation sur les propriétés de composites renforcés par des fibres courtes de lin. En effet, sans traitement préalable de la fibre ou modification chimique de la matrice, le potentiel de renforcement du lin n’est pas exploité. Développer une meilleure adhésion, en jouant sur les interactions afin de créer des liaisons chimiques entre fibres et matrice, permettra ainsi d’améliorer les propriétés mécaniques des matériaux composites. Différentes stratégies ont été envisagées. D’une part, l’efficacité de plusieurs traitements des fibres (blanchiment, mercerisation, silanes) a été comparée. Les modifications chimiques et morphologiques apportées aux fibres ont été caractérisées ainsi que l’effet de leur introduction au sein de matériaux composites. D’autre part, l’incorporation à la matrice de polyéthylène greffé anhydride maléique (PE-g-AM) a permis une amélioration franche de l’adhésion par le biais de la réalisation de liens covalents entre fibre et matrice. Une attention particulière a alors été consacrée à l’optimisation du traitement de mercerisation menant aux améliorations de la résistance mécanique des composites les plus élevées. Enfin, le couplage d’une mercerisation optimisée et de l’utilisation de PE-g-AM a permis d’obtenir des composites avec des contraintes au seuil de plastification supérieures à celles de composites traités avec ces techniques prises séparément ou renforcés par une même masse de fibres de verre ayant des facteurs de forme similaires. La durabilité de ces interfaces au cours d’essais de vieillissement accéléré et de recyclage de ces composites a également été mise en évidenceThe goal of this thesis is to study the impact of compatilisation strategies on properties of composites reinforced by short flax fibres. Indeed, without any prior fibre treatment or matrix chemical modification, the reinforcement potential of flax is not achieved. Develop a better adhesion, modifying polarity in order to create chemical bonds between fibre and matrix, will thus allow to improve the mechanical properties of composites materials. Different strategies have been considered. On one hand, efficiency of several fibre treatments (bleaching, mercerisation, silanes) was compared. The chemical and morphological modifications brought to the fibres have been characterised so as the effect of their introduction within the composites materials. On the other hand, the incorporation of maleic anhydride grafted polyethylene (MA-g-PE) has enabled a clear improvement of the adhesion by the realisation of covalent bonds between fibre and matrix. A specific point has been brought to the optimisation of mercerisation treatment, which results in the highest mechanical resistance improvement of composites. Finally, the coupling of an optimised mercerisation and the use of MA-g-PE has allowed to obtain composites with tensile strength at yield above ones of composites treated with the two techniques taken separately or those of composites reinforced with the same mass of glass fibres owing a similar aspect ratio. The durability of those interfaces over accelerated ageing and recycling of those composites was also highlighted
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Gauffre, Olivier. "Ablation par cathéter endocavitaire des fibres de mahain : à propos de 6 cas." Bordeaux 2, 1992. http://www.theses.fr/1992BOR23073.
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Morisse, Steven. "Effet du greffage de TiO2 à la surface de fibres de lin sur les propriétés mécaniques d'un composite PLA/fibre de lin longues unidirectionnelles." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/8934.
Анотація:
Les matériaux composites sont utilisés dans beaucoup de domaines pour leurs propriétés mécaniques spécifiques, leur mise en forme facile et leur bas coût. Cependant, lorsque les composites pétro-sourcées sont en fin de vie, le traitement des déchets a un fort impact environnemental. C’est pour cette raison que les industriels se tournent vers des matériaux bio-sourcés. Ils souhaitent ainsi abaisser le coût des matières premières mais aussi se donner une image plus « verte » grâce à l’utilisation de matériaux renouvelables et/ou compostables. Le projet présenté s’inscrit dans dans cette optique où il est question d’élaborer de nouveaux composites à renfort et matrices bio-sourcés et tout particulièrement des composites fibre de lin/acide polylactique (PLA). Ces derniers sont généralement appelés bio-composites. L’originalité de cette étude réside dans le traitement des fibres de lin afin de les compatibilité avec la matrice PLA. Le traitement consiste au greffage de dioxyde de titane sur la surface de fibres de lin fonctionnalisée par oxydation au TEMPO. Ces fibres longues sont ensuite utilisées comme renfort sous forme de tissu unidirectionnel dans la matrice PLA. Le comportement mécanique en traction, flexion et la résistance à l’impact de ces biocomposites sont étudiés afin d’analyser l’influence du traitement des fibres sur leur performances.
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Acera, Fernandez José. "Modification of flax fibres for the development of epoxy-based biocomposites : Role of cell wall components and surface treatments on the microstructure and mechanical properties." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS218.
Анотація:
Les fibres végétales peuvent être considérées comme une alternative intéressante aux fibres de verre pour la fabrication de matériaux composites. En effet, elles présentent des caractéristiques physiques intéressantes, telles que leur faible densité et leurs bonnes propriétés mécaniques spécifiques, qui peuvent rivaliser avec les composites renforcés de fibres de verre. En outre, les fibres végétales sont obtenues à partir de ressources renouvelables, et présentent généralement moins d'impacts environnementaux lors de leurs phases de production, d’utilisation et en fin de vie. Contrairement aux fibres de verre, les fibres végétales, telles que des fibres de lin, présentent des structures hiérarchiques complexes composées essentiellement de cellulose, hémicellulose, lignine, ciments peptiques et extractibles lipophiliques (cires, acides gras, etc.). Cette composition varie selon les espèces, le lieu et les conditions de croissance, la maturité de la plante, etc. De la même façon, la composition biochimique et la structure des produits et des sous-produits issus du lin sont soumis à de grandes variations selon les étapes successives de transformation réalisées à partir des tiges de lin jusqu’aux fils et tissus. Cela influence fortement les propriétés finales des fibres de lin et de leurs biocomposites. La première partie de cette étude se concentre sur la caractérisation de fibres de lin au cours de leurs étapes successives de transformation. Une homogénéisation de la composition chimique est observée dans les étapes finales de transformation, ainsi qu’une augmentation des propriétés en traction longitudinale des mèches de fibres de lin. La deuxième partie traite de l'utilisation de différents traitements de lavage appliqués sur des tissus d’étoupes de lin et leur influence sur l'extraction des composants de la paroi cellulaire des fibres, ainsi que sur la microstructure et les propriétés mécaniques de biocomposites époxy/lin. Il est montré que les composants de la paroi cellulaire jouent un rôle clé dans la dispersion des mèches et des fibres élémentaires de lin et sur le comportement mécanique transversal de leurs biocomposites. Enfin, l'application de différents traitements de fonctionnalisation sur des tissus de fibre de lin est étudiée afin d'améliorer l'adhérence interfaciale entre les fibres et la matrice. L'utilisation de molécules de type organosilanes (aminosilane, époxysilanes) et de molécules biosourcés (acides aminés et polysaccharides) est étudiée. Une augmentation de la rigidité en traction longitudinale et de la rigidité et de la contrainte maximale en traction transverse est observée en raison de l'amélioration de l'adhésion interfaciale par la fonctionnalisation de surface des fibres avec des molécules d'origine biosourcé et non-biosourcéNatural fibres can be considered as a relevant alternative to glass fibres in the manufacture of composite materials. Indeed, they present interesting physical characteristics, such as low density and good specific mechanical properties, which can compete with glass fibre reinforced composites. Moreover, natural fibres are obtained from renewable resources, and generally present lower environmental impacts during their production and use phases and their end of life. Unlike glass fibres, natural fibres, such as flax fibres, are complex hierarchical materials composed essentially of cellulose, hemicellulose, lignin, peptics cements and lipophilic extractives (waxes, fatty acids, etc.). This composition varies among species, collection site, plant maturity, batches, etc. Besides, the biochemical composition and structure of flax products and sub-products undergo wide variations according to the transformation steps from stems to yarns and fabrics. This influences greatly the final properties of flax fibres and their biocomposites. The first part of this study is focused on the characterization of flax fibres during their successive transformation steps. A homogenization of the chemical composition is observed at the final transformation steps, as well as an increment of the longitudinal tensile properties of flax yarns. The second part deals with the use of different washing treatments applied on flax tow fabrics and their influence on the extraction of flax cell wall components and the resulting microstructure and mechanical properties of epoxy/flax fibres reinforced biocomposites. It is shown that cell wall components play a key role in the flax yarns and elementary fibres dispersion and transverse mechanical behaviour of biocomposites. Finally, the application of different functionalization treatments onto flax fibres fabrics is investigated in order to improve the interfacial adhesion between fibres and matrix. The use of non-bio-based organosilane molecules (aminosilane, epoxysilane) and bio-based molecules (amino-acids and polysaccharides) is studied. Improvedstiffness in longitudinal tension test and stiffness and tensile strength in transverse tension test are observed due to the improvement of interfacial adhesion by surface functionalization of the fibres with both bio-based and non-bio-based molecules
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Musa, Corentin. "Élaboration et caractérisation de matériaux composites biosourcés à base de mucilage et de fibres de lin." Thesis, Littoral, 2019. http://www.theses.fr/2019DUNK0535.
Анотація:
Les travux de thèse ont été menés dans un contexte de développement et de valorisation de la filière lin au travers de l'élaboration de nouveaux matériaux composites biosourcés à base de mucilage et de fibres de lin. Ces travaux ont conduit dans un premier temps à la synthèse de précurseurs d'isosorbide époxy et polyuréthanes comme alternative aux précurseurs toxiques conventionnels. Pour cela nous avons proposé une voie originale d'optimisation de la synthèse de diglycidyle éther d'isosorbide (DGEI) en utilisant un procédé ultrasonique. Par la suite, la comparaison des méthodes de transformation des époxys en carbonates cycliques par l'inclusion de CO₂ nous a servi de base dans l'élaboration d'un protocole efficace de conversion des DGEI en cyclocarbonates d'isosorbide (CCI) dans des conditions douces de pression et de température. Dans une seconde partie, l'extraction de composés hydrosolubles de la graine de lin a permis d'identifier la structure complexe du mucilage et les effets des paramètres d'extraction sur les propriétés physico-chimiques et thermiques du mucilage. Ensuite, pour la première fois, l'oxydation du mucilage au 2,2,6,6-tétraméthylpipéridine-1-oxyle (TEMPO) a été réalisée avec succès. Puis, nous avons pu mettre en évidence l'efficience de l'oxydation assistée par ultrasons comparée à la méthode classique lors de la montée en échelle du procédé. En vue d'améliorer la compatibilité fibre/matrice des composites à fibres végétales, des traitements appliqués sur des fibres courtes de lin ont été effectués amenant à l'individualisation des fibres et à l'amélioration de l'oxydation appliquée sur des fibres sonifiées. Ces différents matériaux ont permis de formuler un panel de nouveaux biocomposites. Les DGEI ont été valorisés par la confection d'une résine réticulée par une amine renforcée par des fibres longues de lin dont les performances sont identiques aux composites pétro-sourcés. Par la suite, la sonicationdes fibres courtes de lin a mené à l'amélioration des propriétés mécaniques de composite PLA/Lin. L'utilisation de mucilage oxydé a démontré les aspects positifs de l'incorporation du mucilage de lin dans les composites légers et résistants en compressionThe thesis was carried out in a context of development and valorisation of the flax through the conception of new bio-based composite materials made of mucilage and flax fibres. This work initially led to the synthesis of isosorbide epoxy and polyurethane precursors as an alternative to the conventional toxic precursors. For this, we proposed an original route for optimizing the synthesis of isosorbide diglycidyl ether (DGEI) using an ultrasonic process. Subsequently, the comparison of the conversion methods of epoxies into cyclic carbonates by the inclusion of CO₂ served as a basis for the development of an efficient protocol for converting DGEI into isosorbide cyclic carbonates (CCI) under moderate conditions of temperature and pressure. In the second part, the extraction of water-soluble compounds from the flaxseed allowed us to identify the complex structure of the mucilage and the effects of the extraction parameters on its physicochemical and thermal properties. Then, for the first time, oxidation of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) mucilage was successfully performed. After that, we have highlighted the enhanced efficiency of ultrasonic assisted oxidation over the conventional method when scaling up the process. In order to improve the fibre/matrix compatibility of natural fibre-based composites, different treatments of short flax fibres led to the individualizationof the fibres and to the improvement of the oxidation of sonicated fibres.These new materials allowed to formulate a series of novel biocomposites. The DGEI have been enhanced by making an amine-crosslinked resin reinforced with long flax fibres which have a comparable performance to oil-based composites. Additionally, the sonication of short flax fibres led to the improvement of the mechanical properties of PLA/Flax composite. The use of oxidized mucilage has demonstrated the beneficial aspects of flax mucilage incorporation into lightweight, compression-resistant composites
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Nlandu, Hervé Mayamba. "Extraction et prétraitement de fibres naturelles de lin par une approche enzymatique combinée au CO2 supercritique." Doctoral thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/35283.
Анотація:
La présente étude a eu pour objectif principalde mettre en place un procédé de prétraitement de la fibre naturelle de lin, de fabrication de nanofibres lignocellulosiques et leur modification de surface subséquente, environnementalement irréprochable sur toute la ligne. Afin de répondre à cet objectif principal, les nanofibres lignocellulosiques de lin ont été préparées en utilisant un procédé respectueux de l'environnement, soit une combinaison de prétraitement au dioxyde de carbone (CO2) dans les conditions supercritiqueset d'hydrolyse enzymatique. Le prétraitement au CO2 supercritique visait à surmonter la récalcitrance de la biomasse lignocellulosique et à donner accès aux enzymes hydrolytiques. Il a été démontré que le prétraitement au CO2 supercritique des fibres de lin a aidé à déstructurer la biomasse tout en évitant son fractionnement et à faciliter l’hydrolyse enzymatique subséquente du substrat. Un cocktail d’enzymes hydrolytiques comprenant la cellulase, la xylanase, la pectinase et la viscozyme a été utilisé et a permis d’extraire des fibres lignocellulosiques ayant des dimensions nanométriques.Ces nanofibres lignocellulosiques extraites ainsi que les résidus solides de l’hydrolyse sont de nature hydrophile en raison de l'attraction / interaction entre les groupes hydroxyles des composants fibreux et des molécules d'eau. La nature hydrophile de ces nanofibres lignocellulosiques aboutit souvent à une mauvaise compatibilité avec des matrices polymères hydrophobes. Une modification de surface s’impose donc afin de les rendre plus hydrophobes et donc compatibles avec les matrices hydrophobes. La laccase, une enzyme spécifique a été utilisée pour catalyser le greffage de composés phénoliques naturels, le gaïacol et le syringaldéhyde, rendant ainsi les nanofibres lignocellulosiques et les résidus solides de l’hydrolyse plus hydrophobes et compatibles avec lesmatrices hydrophobes. Aucun changement significatif dans la composition chimique des fibres de lin n’a été observé après le prétraitement tel que suggéré par les analyses par spectroscopie infrarouge. Ces dernières ont démontré par ailleurs le greffage de surface induit par la laccase, du guaïacol et du syringaldéhyde sur les nanofibres extraites et sur les résidus de l’hydrolyse. La technique de diffraction des rayons X a révélé que la cristallinité augmentait suite au prétraitement de la fibre avec le CO2 supercritique ainsi que suite à l’extraction des nanofibres. La microscopie électronique à balayage a révélé les dommages physiques causés à la surface des fibres suite au prétraitement alors que la microscopie électronique à transmission démontrait que les nanofibres lignocellulosiques extraites étaient en forme des filaments, avec un diamètre de 5 –10 nm et plusieurs micromètres de longueur. Enfin les fibres fonctionnalisées ont montré une meilleure stabilité thermique et un caractère hydrophobe comparativementaux fibres brutes non traitées.The main goal of this research was to set up an environmentally friendly process for the pretreatment of natural flax fibres in view to produce lignocellulosic nanofibers and modify their surface for their use as compatible fillers in polymer composites. To achieve this main objective, lignocellulosic nanosized flax fibres were prepared using an environmentally friendly process based on a combination of supercritical carbon dioxide pretreatment and enzymatic hydrolysis conditions. Supercritical CO2 pretreatment aimed to overcome the recalcitrance of lignocellulosic biomass and to provide access to hydrolytic enzymes. It was shown that the supercritical CO2 pretreatment of raw flax fibers helped to deconstruct biomass, avoiding its fractionation and increased access to hydrolytic enzymes such as cellulase, xylanase, pectinase and viscozyme leading to extraction of lignocellulosic fibres having nanometric dimensions. These extracted lignocellulosic nanofibres as well as the solid residues of the hydrolysis are hydrophilic in nature because of the attraction / interaction between the hydroxyl groups of the fibrous components and water molecules. The hydrophilic nature of these lignocellulosic nanofibers often results in poor compatibility with hydrophobic polymeric matrices. Surface modification is therefore necessary to make them more hydrophobic and compatible with the hydrophobic matrices. Laccase mediated grafting of natural phenolic compounds, i.e. guaiacol and syringaldehyde, onto lignocellulosic fiber was achieved, thus making lignocellulosic nanofibers and hydrolysis solids residues more hydrophobic and compatible with hydrophobic matrices. No significant changes in the chemical composition of flax fibres were observed after pretreatment. This was confirmedby FTIR analysis, which also demonstrated laccase-induced grafting of guaiacol and syringaldehyde onto lignocellulosic nanofibers and solid residues hydrolysis surfaces. Moreover, X-ray diffraction revealed that crystallinity increased for supercritical CO2 pretreated fibres as well asenzymatically produced lignocellulosic nanofibers. Scanning electron microscopy revealed the physical damages in the form of holes, cracks and erosions onto the surface of supercritical CO2 pretreated flax fibres, while transmission electron microscopy evidencedthe production of filament-shaped nanosized fibrils with a diameter of 5-10 nm and several micrometers length. Finally, bio-grafted fibers showed better thermal stability and hydrophobicity if compared to untreated raw analogues.
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Goubet, Florence. "Etude de la biosynthèse de polysaccharides pariétaux des fibres cellulosiques au cours du développement du lin." Rouen, 1994. http://www.theses.fr/1994ROUES048.
Анотація:
Les fibres de lin contiennent de la cellulose incrustée de polymères hydrosolubles. L'étude des polysaccharides hydrosolubles de la paroi des fibres met en évidence 2 types de β galactanes: le β 1-4 galactane et le β 1-3, β 1-6 galactane. L'activité β 1-4 galactane synthase a un pH optimal de 8 et se localise au niveau de vésicules de faible densité tandis que l'activité β 1-3, β 1-6 galactane synthase a un pH optimal de 6,5 et se localise a la fois au niveau des vésicules de faible densité et de l'appareil de Golgi. Dans les cellules en suspension, la synthèse de β 1-4 galactanes est maximale au début de la phase exponentielle de croissance. Dans les cellules en suspension, les activités β 1-3, β 1-6 galactane synthase et glucane synthase II sont maximales en fin de phase exponentielle de croissance. In vitro, les ions calcium et magnésium contrôlent l'expression de plusieurs glucane synthases au niveau de différentes membranes du réticulum endoplasmique jusqu'au plasmalemme. La source carbonée utilisée pour la synthèse de la cellulose des fibres passe par une voie préliminaire de stockage sous forme d'amidon. L'amidon est hydrolysé afin de produire de l'UDP-glucose, indispensable à la synthèse de la cellulose. La cellulose est alors synthétisée par la cellulose synthase, qui fonctionne probablement à haute concentration en UDP-glucose comme la GS II détectée in vitro. Pendant la même période, les β 1-3, β 1-6 galactanes sont synthétisés dans l'appareil de Golgi et stockés dans des vésicules de sécrétion au niveau du plasmalemme. Lorsque la quantite d'UDP-glucose diminue, la synthèse de la cellulose s'arrête ou ralentit considérablement. La sécrétion des β 1-3, β 1-6 galactanes s'effectue par la fusion des vésicules de sécrétion avec la membrane plasmique, provoquée par une augmentation de la teneur cytoplasmique en ions calcium. Lorsque la quantité en UDP-glucose redevient importante, la synthèse de la cellulose reprend ainsi que celle des β 1-3, β 1-6 galactanes, et ainsi de suite jusqu'au remplissage de la fibre par alternance de dépôts de β 1-3, β 1-6 galactanes et de dépôts de cellulose
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Gourier, Clément. "Contribution à l’étude de matériaux biocomposites à matrice thermoplastique polyamide-11 et renforcés par des fibres de lin." Thesis, Lorient, 2016. http://www.theses.fr/2016LORIS415/document.
Анотація:
Cette thèse de doctorat a été réalisée dans le cadre du projet Fiabilin, qui regroupe 15 partenaires industriels et académiques, et vise à structurer une filière industrielle de production de biocomposites polyamide-11/fibres de lin. Ces travaux ont pour objectif de déterminer des performances multi-échelles de ce composite 100% biosourcé, afin d’envisager son usage en substitution de composites pétrosourcés. Nous avons tout d’abord mis en évidence la sensibilité des fibres de lin aux cycles temps-température des procédés de mise en œuvre, tant du point de vue de leurs propriétés mécaniques que de leur structure biochimique. Ensuite, nous avons montré les capacités du système PA11-lin à produire des performances mécaniques en traction compétitives vis-à-vis d’autres composites pétrosourcés. La qualité de l’interface fibre/matrice du biocomposite a également été étudiée à différentes échelles, montrant une compatibilité supérieure à celles de systèmes lin-résines thermodurcissables. La fin de vie du composite PA11-lin a été envisagée à travers le recyclage par broyages et injections successives. Les propriétés mécaniques du biocomposite à fibres courtes ainsi obtenu sont semblables au composite PPgMA-lin, avec une déformation à rupture accrue et qui augmente significativement avec le nombre de recyclages. Une analyse des cycles de production de plusieurs composites révèle les plus faibles impacts environnementaux du PA11-lin lors d’un dimensionnement des pièces en rigidité équivalentesThis thesis has been carried out as part of the project Fiabilin, which includes 15 different academic and industrial partners, with an aim to develop industrial production of polyamide-11/flax biocomposite. The purpose of this work is to determine multi-scale performances of 100% biosourced composite, in order to substitute composite materials containing glass fibers and/or matrix derived from petroleum. First, we highlighted the flax fiber sensibility toward processing cycles (time and temperature), from mechanical and biochemical structure aspects. Then, we revealed the capacity of PA11-flax association to produce competitive mechanical properties compared to others usual composites. Fiber-matrix interface of the biocomposite was studied at micro and macro scales, showing a higher compatibility than some flax-thermoset resin systems. The end-of-life of the biocomposite was considered by recycling with successive grinding and injections. Then stiffness and strength at break of short fiber biocomposites thus obtained are similar to PPgMA-flax composites, whereas a strong increase of the strain at break according to the number of injection cycles was observed. A life cycle analysis of some composites production steps shows lower environmental impacts of PA11-flax when sizing was made through equivalent material stiffness
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Doineau, Estelle. "Modification de fibres de lin par des nanocristaux de cellulose et du xyloglucane pour le développement de composites biosourcés hiérarchiques Adsorption of xyloglucan and cellulose nanocrystals on natural fibres for the creation of hierarchically structured fibres Hierarchical thermoplastic biocomposites reinforced with flax fibres modified by xyloglucan and cellulose nanocrystals Development of Bio-Inspired Hierarchical Fibres to Tailor the Fibre/Matrix Interphase in (Bio)composites." Thesis, IMT Mines Alès, 2020. http://www.theses.fr/2020EMAL0007.
Анотація:
Ce travail de thèse vise à développer un traitement de surface de fibres de lin pour l’amélioration des propriétés mécaniques de biocomposites à matrice polymère et renforts en lin. Cette modification de surface s’inspire des structures hiérarchiques présentes dans les systèmes biologiques (os, nacre ou bois), constitués de nano-objets permettant un meilleur transfert de charges dans ces matériaux. Cette présence d’objets de dimensions nanométriques permet notamment d’atteindre des valeurs de contrainte et ténacité élevées et de limiter la propagation de fissures. Dans ces travaux de recherche, des produits dérivés de la biomasse ligno-cellulosique, à savoir les nanocristaux de cellulose (CNC) et le xyloglucane (XG), ont été choisis pour leurs propriétés et leur affinité mutuelle afin de créer des fibres de lin hiérarchiques. Dans un premier temps, l’adsorption de XG et CNC sur les fibres de lin a pu être localisée et quantifiée grâce à des marqueurs fluorescents. De plus, des mesures de force d’adhésion en microscopie à force atomique ont révélé la création d’un réseau extensible XG/CNC sur la surface de la fibre. Par la suite, deux voies ont été proposées avec l’élaboration de biocomposites thermoplastiques (polypropylène/fibres de lin) et thermodurcissables (résine époxy/tissu de lin) utilisant ces fibres nanostructurées. Dans les deux cas, une augmentation du travail à la rupture a été mesurée en micro-tractions et/ou tractions uniaxiales, permettant une plus grande dissipation de l’énergie lors de la rupture. L’ensemble de ces travaux a permis d’évaluer le potentiel de différents renforts en lin hiérarchiques(tissu unidirectionnel ou fibres courtes)pour le développement de biocomposites structuraux avec un focus fait sur la zone d’interphase fibre / matriceThis thesis project aims at developing flax fibres surface treatment for the improvement of the mechanical properties of biocomposites with polymeric matrix and flax reinforcements. This surface modification is inspired by the hierarchical structures present in biological systems (bone, nacre or wood), composed of nano-objects which allow a better transfer of loads in these materials. This presence of nano-sized objects makes it possible to reach impressive strength and toughness values and to limit cracks propagation. In this project, products derived from lingo-cellulosic biomass, namely cellulose nanocrystals (CNC) and xyloglucan (XG), were chosen for their interesting properties and mutual affinity to create hierarchical flax fibres. In a first step, the adsorption of XG and CNC onflax fibres w as localized and quantified using fluorescent markers. In addition, atomic force microscopy measurements of adhesive force revealed the creation of an extensible XG/CNC netw ork on the fibre surface. Subsequently, two paths were proposed with the elaboration of thermoplastic (polypropylene/flax fibres) and thermoset (epoxy resin/flax fabric) biocomposites using these nanostructured fibres. In both cases, an increase of the work of rupture has been measured by micro-and/or uniaxial tensile tests, allowing dissipating more energy upon breakage. All this work has allowed evaluating the potential of different hierarchical natural reinforcements (unidirectional fabric or short flax fibers) for the development of structural biocomposites with a focus on the fiber/matrix interphase zone
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Balanger, Benoît. "Caractérisation des propriétés mécaniques de composites renforcés de fibres de lin fonctionnalisées par traitement au dioxyde de titane." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2014. http://hdl.handle.net/11143/5971.
Анотація:
Bien que les matériaux composites soient déjà très largement utilisés dans de nombreux domaines il n’en demeure pas moins qu’ils présentent toujours des pistes de développement et d’améliorations. Cela vise principalement à accroitre leurs performances et leur légèreté. La recherche sur l’utilisation de fibres naturelles et résines bio-sourcées dans la fabrication de composites s’est intensifiée avec le désir des entreprises de réduire les coûts de production, de recycler leurs produits et d’afficher une image « verte ».Ce projet s’inscrit dans ce cadre puisqu’il a pour but de caractériser l’effet d’un traitement de fibres naturelles sur les performances de matériaux composites. Le traitement réalisé sera le revêtement de fibres de lin par une couche mince de dioxyde de titane. Bien que de nombreux traitements sur les fibres visant à les rendre plus performantes existent déjà ce traitement permet de conserver le caractère biocompatible des fibres naturelles, d’améliorer leur résistance thermique et de diminuer leur capacité d’absorption d’humidité. De plus la nature de la matrice de ces composites sera amenée à varier pour étudier l’influence de ce traitement de surface sur l’adhésion interfaciale fibre/matrice. Le but de ce projet est d’étudier l’effet d’un traitement au dioxyde de titane réalisé par un procédé sol gel sur les performances mécaniques de composites. Cette caractérisation se fera à travers divers tests comme ceux de tension, cisaillement ou encore absorption d’humidité afin d’évaluer sur quels paramètres le traitement à une influence.
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Herard, Claude. "Nouvelle méthode de multiplexage à trois voies basée sur la polarisation de la lumière : application aux transmissions par fibre optique." Besançon, 1988. http://www.theses.fr/1988BESA2013.
Анотація:
Le memoire concerne la description d'une nouvelle methode de multiplexage basee sur la polarisation lumineuse de chaque canal comme agent selectif. Apres l'analyse theorique de la methode, on propose une application experimentale sur une distance de cinquante metres dans une fibre unimodale. On evalue l'action de certains facteurs comme la birefringence, le couplage des modes, les perturbations exterieures, le bruit, la distortion et la diaphonie
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Harirforoush, Mohammad Javad. "Effet de l'oxydation TEMPO des fibres de lin sur l'efficacité de greffage des agents de couplage silane." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2017. http://hdl.handle.net/11143/11507.
Анотація:
Abstract : The applications of natural fibers as reinforcing materials have received lots of attentions and
interests due to their unique advantages such as direct derivation from earth, sustainability,
degradability and so on. In addition, the employment of plant fibers as raw materials in engineering
and industries can promote sustainable agriculture. Cultivation of oilseed flax has grown recently
from 600,000 to 800,000 hectares in past few years in Canada. This can also provide a great
potential to use flax waste (straw), 2,000 kg/ha annually, as reinforcing materials in industry and
promote sustainable agriculture. These huge amounts of flax residuals usually burned or thrown
away which as result, leads to emission of CO2 into the atmosphere.
In two past decades, the employment of natural fibers in bio-composites as an alternative for flax
residuals disposal has received lots of interest and attention. The dramatic increase of publications
during this period supports this fact. This attention and interest has been attributed to public
awareness, Legal restrictions and environmental concerns associated to the synthetic fibers.
Moreover, the significant advantages of natural fibers such as low resin consumption, low tools
wear, cost effectivity; availability, environmentally friendly, degradability, low density and high
specific properties have converted the application of them very favorable.
However, the hydrophilic nature of cellulosic fibers as a main disadvantage makes them
incompatible with hydrophobic polymeric matrices. This poor compatibility between cellulosic
fibers and polymeric matrices mostly attributes to the presence of hydroxyl functional groups on
the backbone of the flax fibers that causes to hydrophilic properties of cellulosic fibers and poor
interfacial adhesion between cellulosic fibers and polymeric matrices.
The main goal of this research thesis is to convert of primary alcoholic groups (OH) available on
the surface of flax fiber to carboxyl groups by employment of TEMPO oxidation system in order
to facilitate the silane treatment process. Subsequently, carboxyl groups can more easily interact
with silane coupling agents. The surface functionality of as-received and treated fibers was
characterized using Fourier transform infrared and X-ray photoelectron spectroscopy.
Dynamic contact angle tensiometer was used to compare wettability of the oxidized and nonoxidized
fibers after the silane treatment. The interaction between flax fiber and polymer was
characterized using scanning electron microscopy (SEM). The results indicated that the TEMPO
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oxidation significantly improved the bonding efficiency of the silane coupling agents on the fiber
surface. Thus, the compatibility between the flax fibers and the epoxy resin was improved. In
addition, the water absorption of the modified fibers was remarkably reduced, while the contact
angle of the flax fibers was increased.Les demandes des fibres naturelles comme matériaux de renforcement ont reçu beaucoup d'attentions et d'intérêts en raison de leurs avantages uniques tels que la dérivation directe de la terre, la durabilité, la dérivabilité, etc. En outre, l'emploi des fibres végétales comme matières premières dans l'ingénierie et les industries peut favoriser l'agriculture durable. La culture du lin oléagineux est passée de 600 000 à 800 000 hectares au cours des dernières années au Canada. Cela peut également constituer un excellent potentiel d'utilisation des déchets de lin (paille), 2 000 kg par an par année, en tant que matériaux de renfort dans l'industrie et promouvoir l'agriculture durable. Ces énormes quantités de résidus de lin sont généralement brûlées ou jetées, ce qui entraîne l'émission de CO2 dans l'atmosphère. Au cours des deux dernières décennies, l'emploi de fibres naturelles dans les biocomposites comme possibilité à l'élimination des résidus de lin a suscité beaucoup d'intérêt et d'attention. L'augmentation spectaculaire des publications au cours de cette période prend en charge ce fait. Cette attention et cet intérêt ont été attribués à la sensibilisation du public, aux restrictions légales et aux préoccupations environnementales associées aux fibres synthétiques. En outre, les avantages importants des fibres naturelles, comme la faible consommation de résine, l'usure des outils, l'efficacité des coûts; la disponibilité, l'environnement, la dégradabilité, la faible densité et les propriétés spécifiques élevés ont transformé la demande des fibres naturelles très favorable. Cependant, la nature hydrophile des fibres cellulosiques comme inconvénient principal les rend incompatibles avec des matrices polymères hydrophobes. Cette mauvaise compatibilité entre les fibres cellulosiques et les matrices polymères attribue principalement à la présence de groupes fonctionnels hydroxyles sur l'ossature des fibres de lin qui provoque des propriétés hydrophiles des fibres cellulosiques et une faible adhérence interfaciale entre les fibres cellulosiques et les matrices polymères. L'objectif principal de cette thèse de recherche est de convertir des groupes alcooliques primaires (OH) disponibles à la surface de la fibre de lin en groupes carboxylés par l'emploi d'un système d'oxydation TEMPO afin de faciliter le traitement du silane. Par la suite, les groupes carboxylés peuvent interagir plus facilement avec des agents de couplage au silane. La fonctionnalité de surface des fibres reçues et traitées a été caractérisée en utilisant la spectroscopie à infrarouge à transformer de Fourier et à la Spectrométrie photo électronique X. Un tensiomètre à angle de contact dynamique a été utilisé pour comparer la mouillabilité des fibres oxydées et non oxydées après le traitement au silane. L'interaction entre les fibres de lin et le polymère a été caractérisée en utilisant une microscopie électronique à balayage (MÉB). Les résultats indiquent que l'oxydation TEMPO a considérablement amélioré l'efficacité de liaison des agents de couplage silane sur la surface de la fibre. Ainsi, la compatibilité entre les fibres de lin et la résine époxy a été améliorée. En outre, l'absorption d'eau des fibres modifiées a été considérablement réduite, tandis que l'angle de contact des fibres de lin a été augmenté.
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Chafei, Sawsen. "Influence de différents traitements sur les comportements rhéologique et mécanique d'un composite cimentaire mortier-fibres de lin." Caen, 2014. http://www.theses.fr/2014CAEN2035.
Анотація:
L’objectif de ce travail est d’eviter la rupture catastrophique d’un mortier cimentaire incorporant des fibres de lin en lui conferant une resistance croissante avec la longueur de fissure. La strategie mise en Œuvre est l’amelioration de la compatibilite fibre-matrice en adaptant la formulation par differents traitements appliques aux fibres et / ou a la matrice. Dans la premiere partie de cette etude les effets de ces traitements sur les proprietes des fibres sont evaluees par des caracterisations chimique, physique et mecanique des fibres de lin traitees par rapport aux fibres brutes. Ensuite, les traitements appliques a la matrice cimentaire sont evalues. Les melanges formules, composes de fibres traitees et/ou la matrice traitee, ont ete caracterises a l’etat frais afin d’apprecier l’impact des traitements sur la consistance des melanges, la prise et l’hydratation cimentaire. La derniere partie du memoire est devolue a l’analyse des consequences des traitements sur les proprietes mecaniques, physiques et microstructurales des composites cimentairesThe objective of this study is to avoid catastrophic failure of a cement mortar incorporating flax fibers by conferring it an increasing resistance rising with the crack length. The implemented strategy is to improve the fiber-matrix compatibility by adapting the formulation by different treatments applied to fibers and / or matrix. In the first part of this study the effects of these treatments on fiber properties are evaluated by chemical, physical and mechanical characterization of the treated flax fibers versus raw fibers. The treatments applied to the cement matrix are also evaluated. The formulated mixtures, composed of treated fibers and / or matrix with additive were characterized in the fresh state to assess the impact of treatments on the consistency and the setting of the mixture, and the cement hydration. The last part of the work is devoted to analyzing the effects of these treatments on the microstructure, physical and mechanical properties of the cement composites
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Ben, ameur Mariem. "Caractérisation mécanique et suivi par émission acoustique des mécanismes d’endommagement des composites à fibres hybrides lin/carbone." Thesis, Le Mans, 2019. http://www.theses.fr/2019LEMA1039.
Анотація:
L'utilisation de fibres naturelles comme renfort permet d'améliorer les performances environnementales des matériaux composites ainsi que leurs propriétés d’amortissement. Néanmoins, ces composites à fibres naturelles présentent des performances mécaniques moins intéressantes que celles des composites à fibres synthétiques. Dans ce contexte, cette étude propose d'élaborer des structures composites à renfort hybrides constituées des fibres de lin et de carbone. L’objectif de cette hybridation est de trouver un compromis entre les propriétés mécaniques et dissipatives. Tout d'abord, le comportement en statique des composites à fibres de lin, fibres de carbone et fibres hybrides lin/carbone a été analysé. Les caractéristiques élastiques principales d’ un pli UD en contraintes planes sont ainsi déterminées .Par ailleurs, un suivi et une analyse des mécanismes d'endommagement ont été effectués au moyen de la technique d'émission acoustique associée à des observations microscopiques. Dans un souci de mieux répondre aux besoins industriels, le comportement des composites soumis aux essais de fatigue cyclique doit être étudié. Pour ce faire, le comportement en fatigue de ces matériaux à renforts non-hybrides et hybrides a été analysé sous sollicitations de traction et de flexion trois points. L’ influence de l’ hybridation sur la durée de vie en fatigue de ces composites a été établie. Enfin, une étude expérimentale et une modélisation par élément finis du comportement vibratoire des composites non-hybrides et hybrides ont été réalisées. Ainsi, le rôle des différentes fibres, de l’orientations des fibres, de séquences d’empilement dans l'amortissement en vibrations a été discutéThe use of natural fibers as reinforcement makes it possible to improve the environmental performance of the composite materials as well as their damping properties. Nevertheless, these natural fiber composites have lower mechanical performance than synthetic fiber composites. In this context, this study proposes to develop composite structures with hybrid reinforcement made of flax and carbon fibers. The objective of this hybridization is to find a compromise between the mechanical and dissipative properties. First, the static behavior of flax fiber, carbon fiber and flax/carbon hybrid composites was analyzed. The principal elastic characteristics of a UD ply in plane stresses are thus determined. Moreover, a monitoring and an analysis of the mechanisms of damage were carried out by means of the technique of acoustic emission associated with microscopic observations. In order to better meet industrial needs, the behavior of composites subjected to cyclic fatigue tests must be studied. In fact, the fatigue behavior of these materials with non-hybrid and hybrid reinforcements was analyzed under tensile stress and three-point bending. The influence of hybridization on the fatigue life of these composites has been established. Finally, an experimental study and a finite element modeling of the vibratory behavior of non-hybrid and hybrid composites were carried out. Thus, the role of different fibers, fiber orientations, stacking sequences in vibration damping has been discussed
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Pariot, Christine. "Implication des ions inorganiques dans la différenciation des fibres chez le lin : approche par microscopie ionique analytique." Rouen, 1994. http://www.theses.fr/1994ROUES021.
Анотація:
Ce travail est une approche par imagerie ionique analytique de l'implication des ions inorganiques dans la différenciation des fibres chez le lin. Le modèle expérimental est l'hypocotyle de lin. La cartographie semi-quantitative des ions Na+, Ca2+, K+ et Mg2+ a été réalisée par microscopie ionique analytique (MIA). Cette technique a été combinée aux techniques de microscopie photonique et électronique. Ce travail comporte une mise au point méthodologique de la préparation des échantillons végétaux en vue de l'immobilisation des ions diffusibles. Il est réalisé une approche critique des possibilités et des limites des deux méthodes de préparation que nous avons utilisées: la méthode par précipitation au pyroantimoniate et la méthode par cryosubstitution. Ce travail comporte également une analyse critique des images, par microscopie ionique à balayage, des distributions ioniques dans l'hypocotyle de lin et propose quelques améliorations instrumentales. La mise en évidence d'une augmentation du rapport des concentrations Na/Ca, d'une structuration dans la distribution du sodium au sein de la paroi secondaire des fibres ainsi que les effets marqués sur le développement des fibres, d'une carence en sodium suggèrent que cet ion pourrait être impliqué dans la différenciation des fibres chez le lin. L'étude, par radiographie par capture neutronique, de la microlocalisation du bore dans les différents tissus de l'hypocotyle suggère aussi un rôle possible de cet élément dans la cohésion du tissu fibreux
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Blum, Adrien. "Verticilliose sur lin fibre : avancées sur la compréhension de la maladie et l'élaboration de stratégies de lutte." Rouen, 2016. http://www.theses.fr/2016ROUES034.
Анотація:
Le lin fibre (Linum usitatissimum L. ) est une culture d’importance en région Normandie, plus de la moitié de la production française y est réalisée. Les produits issus de cette culture entrent dans la composition d’applications multiples et innovantes. Cependant, cette culture est fréquemment menacée par la verticilliose, une maladie causée par le champignon pathogène Verticillium dahliae Kleb. La fibre des plantes contaminées devient cassante et par conséquent non commercialisable, entrainant des pertes de rendements non négligeables. Aujourd’hui, aucune méthode de lutte ne parvient à lutter efficacement contre la pathogène. Au cours de cette thèse, les recherches se sont focalisées sur, d’une part la compréhension de la maladie et, d’autre part sur l’élaboration de stratégies de lutte. Le cycle de développement de V. Dahliae sur le lin a été étudié en microscopie confocale et la quantité de pathogène a été mesurée par PCR en temps-réel. Durant la phase asymtpomatique, le pathogène se développe rapidement autour de l’épiderme racinaire puis colonise les vaisseaux du xylème. Entre trois et quatre semaines, les premiers symptômes foliaires sont observés; au cours des semaines suivantes, ces symptômes évoluent de façon acropétale, provoquant ultérieurement défoliations et dessèchement. Entre six et huit semaines, le pathogène se propage dans les parties aériennes par les vaisseaux du xylème mais la fibre n’est pas contaminée. Afin de lutter contre cette maladie destructrice, deux stratégies ont été élaborées. La première vise à détecter si un système de résistance existe chez le lin. La résistance de type Ve1, régulée par le récepteur membranaire Ve1, a déjà été identifiée sur la tomate et d’autre plantes cultivées et stoppe la progression de V. Dahliae race 1. Des homologues de Ve1 ont été sélectionnés dans le protéome du lin. Les analyses in silico ont montré que ces homologues sont proches de Ve1. La seconde stratégie entreprise consiste à quantifier l’inoculum pathogène en sol dans le but de fournir ainsi un diagnostic sanitaire d’une parcelle. Pour cela, des amorces spécifiques à V. Dahliae et sensibles à de faibles concentrations d’ADN ont été conçues. Un protocole utilisable en PCR en temps-réel a été optimisé pour la matrice sol et des analyses ont été réalisées sur différentes parcelles agricoles. L’ensemble de ces travaux ont fait l’objet de publications scientifiquesFiber flax (Linum usitatissimum L. ) is an important crop in Normandy, more than half of the French production is performed in this region. The products of this crop are included in the composition of multiple and innovative applications. However, fiber flax cultivation is often compromised by verticillium wilt, a disease caused by the fungal pathogen Verticillium dahliae Kleb. The fiber of infected plants becomes brittle and consequently difficult to upgrade, causing significant yield loss. Currently, there is no efficient method to control the pathogen. In the course of this work, researches were focused on the one hand, on the comprehension of the disease and on the other, on the development of control strategies. The development of V. Dahliae on fiber flax was studied by confocal microscopy and the amount of pathogen was quantified by real-time PCR. During asymtpomatic phase, the pathogen grown rapidly around the root epidermis then, V. Dahliae colonized the xylem vessels of roots. Between three and four weeks, the first foliar symptoms were observed. Over the following weeks, these symptoms progressed acropetally, subsequently causing defoliations and desiccations. Between six and eight weeks, the pathogen was spread in the xylem vessels of the aerial parts but the fibers were not contaminated. To fight against this destructive disease, two strategies have been developed. The first one was to detect if any resistance system exists in flax. Ve1-mediated resistance governed by the membrane receptor Ve1 or homologs has been already identified in tomato and other crops and stops the spread of V. Dahliae race 1. Homologs of tomato Ve1 were identified in the flax proteome. In silico analyses revealed that these homologs were close to Ve1. The second strategy was to supply a diagnosis in crop fields by quantifying the pathogen inoculum in soil. Accordingly, specific primers of V. Dahliae and sensitive at low DNA concentrations were designed. Then, a protocol for real-time PCR was improved for uses in soil. Analyzes in agricultural fields revealed intra-parcel heterogeneity of V. Dahliae and indicated the impact of agricultural practices on inoculum densities
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Charlet, Karine. "Contribution à l'étude de composites unidirectionnels renforcés par des fibres de lin : relation entre la microstructure de la fibre et ses propriétés mécaniques." Caen, 2008. http://www.theses.fr/2008CAEN2012.
Анотація:
Cette thèse porte sur la caractérisation morphologique et mécanique des fibres de lin. En effet, leur faible densité et leurs bonnes propriétés mécaniques permettent d’envisager leur utilisation comme renfort de polymères en remplacement des fibres de verre. Des fibres de lin ont d’abord été étudiées à partir d'observations de leurs sections et de leur profil longitudinal, ce qui a permis de déterminer leurs tailles moyennes et leur dispersion et de formuler un schéma d'organisation interne de la fibre de lin. Des essais de traction ont ensuite été réalisés sur des fibres unitaires. Leur comportement élasto-visco-plastique présente une non-linéarité initiale qui a été interprétée comme un réarrangement interne des constituants des parois. La comparaison avec d'autres fibres végétales ainsi que des observations de faciès de rupture de fibres ont permis de valider cette hypothèse de réorganisation. A partir de l’étude de fibres issues de différentes variétés de lin et prélevés en différents endroits le long des tiges, il est apparu que les fibres présentes dans la zone médiane des tiges présentaient des dimensions optimales et des propriétés mécaniques supérieures aux fibres apicales ou basales. Enfin, des composites unidirectionnels lin / polyester ont été fabriqués par contact et par compression, avec différents taux volumiques de fibres. Ceux-ci ont été testés en traction et en flexion par flambement afin de déterminer leurs propriétés mécaniques et de préciser leur mode d'endommagement. Les résultats montrent que, en plus de leur avantage écologique, les composites à base de fibres de lin sont mécaniquement compétitifs par rapport à ceux à base de fibres de verreThis doctoral dissertation deals with morphological and mechanical characteristics of flax fibres. Indeed, due to their lightness and their good mechanical properties, these fibres are considered as good alternatives for the glass fibres commonly used as reinforcement in polymer composites. At first, sections and longitudinal profiles of flax fibres were observed in order to determine their mean sizes and their scattering and to draw up an internal organisation scheme. Then, tensile tests were then performed on elementary fibres. Their mechanical behaviour displays a typical elasto-visco-plasticity as well as an initial non-linearity which has been attributed to an internal rearrangement of the cell wall constituents. The comparison with other natural fibres and the observation of fibre rupture surfaces allowed to corroborate this hypothesis. The study of fibres issued from two varieties and from different parts of the stems led to the conclusion that the median fibres exhibited optimal dimensions as well as higher mechanical properties than the apical or the basal ones. Finally, unidirectional composites made of flax fibres and polyester were processed by hand lay-up or by compression moulding, with several fibre volume fractions. They were tensile and flexural tested in order to determine their mechanical properties and their damage modes. The results show that flax fibres reinforced composites, in addition to their ecological benefit, are mechanically competitive compared to glass fibres reinforced composites
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Martin, Nicolas André Michel. "Contribution à l'étude de paramètres influençant les propriétés mécaniques de fibres élémentaires de lin : Corrélation avec les propriétés de matériaux composites." Thesis, Lorient, 2014. http://www.theses.fr/2014LORIS355/document.
Анотація:
Ces travaux de doctorat ont été menés dans le cadre d'un contrat CIFRE entre l'entreprise Van Robaeys Frères, l'UBS et l'IFREMER. Les travaux visent à mieux comprendre certains paramètres influençant les propriétés de fibres de lin et celles de matériaux composites. Nous avons tout d'abord mis en évidence l'influence du degré de rouissage du lin sur les propriétés mécaniques des fibres de lin et celles de matériaux composites injectés lin/polypropylène. Ensuite, à l'aide d'une étude comparative, nous avons montré qu'il est possible de réaliser des matériaux composites unidirectionnels aux propriétés mécaniques très proches à partir de filasse ou d'étoupes de lin. Puis, l'influence de l'architecture de trois renforts non tissés de lin sur les propriétés mécaniques de composites à matrice thermoplastique a été soulignée. L'anisotropie des propriétés mécaniques de ces matériaux a été mise en évidence. Enfin, la connaissance des propriétés mécaniques de fibres de lin produites par l'entreprise Van Robaeys Frères a été approfondie. On note une relation directe entre les propriétés mécaniques des fibres et celles de composites à renfort unidirectionnel. La relation est plus complexe dans le cas de composites injectés à fibres courtesThis research study has been carried out during a CIFRE joint project between the Van Robaeys Frères Company, UBS and IFREMER. The work aims to improve understanding of the properties of both flax fibres and composite materials reinforced with flax.First, the influence of the degree of retting of flax fibers on the tensile properties of single fibers and short fiber/polypropylene composites has been shown.Then, the properties of scutched flax and flax tow were compared. We have shown that it is possible to reach similar tensile properties for unidirectional composite materials manufactured from the two products.Moreover, the influence of three different flax nonwoven reinforcements on the mechanical properties of thermoplastic matrix composites was studied. These materials were found to show anisotropy of tensile properties.Finally, the mechanical properties of the flax fibres processed by the Van Robaeys Frères Company were examined. A straightforward relationship was found between the tensile properties of the fibres and the tensile properties of unidirectional composite materials. The relationship is more complex for short fibre injected composites
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Cherif, Zine Eddine. "Caractérisation et optimisation d’un pré-imprégné industriel fibre lin/résine époxy pour les matériaux composites." Caen, 2013. http://www.theses.fr/2013CAEN2004.
Анотація:
Cette thèse porte sur la caractérisation et l’optimisation d’un pré-imprégné à base de résine époxy et de fibres de lin. Le renfort est constitué de tissus fabriqués par tissage de fils de lin torsadés. Les composites ont été élaborés par deux procédés : thermo-compression et enceinte autoclave. Chaque matériau a été testé en traction afin de déterminer ses propriétés mécaniques (élastique et à rupture). Les propriétés de sorption ont été étudiées grâce à des essais de vieillissement en immersion. Enfin, la capacité d’amortissement des composites lin/époxy a été déterminée à partir d’essais de vibration de poutres libres et comparée avec des composites carbone/époxy, verre/époxy et kevlar /époxy. Une étude systématique de l’influence des paramètres liés à chaque étape de l’élaboration des pré-imprégnés a été effectuée. Nous étudions l’effet du type du renfort (tissu ou asi-unidirectionnel), les paramètres associés au tissage (diamètre de fil, taux de remplissage) et l’influence de divers prétraitements textiles (appliqués aux fils ou aux tissus de lin). Un travail de modélisation est proposé, pour s’affranchir du taux de porosité, aussi bien sur les propriétés mécaniques que sur les propriétés de sorption. L’ensemble du travail effectué durant la thèse a pour objectif de déterminer les principales propriétés d’une gamme de pré-imprégnés lin/époxy à renforts tissés, et d’établir les conditions d’élaboration optimales pour optimiser leurs performancesThis thesis focuses on the characterization and optimization of a prepreg based on epoxy resin and flax fibres. The reinforcement consists of fabrics made by twisted flax yarn. The composites were manufactured by two methods: hot platen press and autoclave chamber. Each material was tested using tensile tests to determine its mechanical properties (elastic and at break). Sorption properties were studied by immersion aging tests. Finally, the damping capacity of the flax/epoxy composite was determined from vibration tests of free beams and was compared with carbon/epoxy, glass/epoxy and kevlar/epoxy composites. A systematic study of the influence of the prepreg manufacturing parameters has been performed. We have studied the effect of the type of reinforcement (woven or quasi-unidirectional), the weaving parameters (yarn diameter, filling rate) and the influence of various textile pretreatments (applied to yarn or fabric). Some models are proposed to overcome the rate of porosity on the mechanical properties as well as on the sorption properties. The aim of this work is to identify the main properties of a range of flax/epoxy prepregs with woven reinforcement, and to establish optimal manufacturing conditions to optimize their performances
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Marrot, Laetitia. "Contribution au développement de matériaux composites à matrices thermodurcissables biosourcées et renforcées par des fibres végétales." Lorient, 2014. http://www.theses.fr/2014LORIS333.
Анотація:
De nos jours, une certaine prise de conscience des limites de notre environnement apparaît, motivée par l’épuisement des ressources fossiles et le changement climatique. Selon une démarche plus respectueuse de l’environnement, il est possible de remplacer les fibres de verre par des fibres végétales pour le renfort de matériaux composites. Les composites thermodurcissables permettent de cibler des applications structurales. Ces travaux de thèse ont pour objectif de contribuer au développement de composites à matrices thermodurcissables biosourcées et renforcées par des fibres végétales. Dans un premier temps, nous avons mis en évidence les caractéristiques des fibres de chanvre et les principales particularités microstructurales qui les différencient du lin. Les conséquences des itinéraires techniques spécifiques (type de défibrage et rouissage) des deux plantes ont été investiguées. Ensuite, nous avons montré des résultats favorables en termes de performances mécaniques et d’adhérence pour l’utilisation de matrices époxy et polyester biobasées renforcées par des fibres de lin. Néanmoins la nature du durcisseur de la résine époxy a une forte influence sur l’adhérence de la matrice avec la fibre de lin. Enfin, nous avons considéré des composites industriels à matrice époxy renforcés par des fibres de lin, avec des matrices pétrochimiques et biobasées. Nous avons pu valider le cahier des charges des propriétés mécaniques requises par des industriels du ferroviaire, automobile et mobilier avec des deux types de matrice. Malgré la présence de défauts variés, et en particulier des porosités, les composites ont été satisfaisants en traction et en flexion. La résistance à l’impact reste cependant une faiblesse chez ces biocompositesNowadays, depletion of fossil resources and climate change create a growing awareness of the limits of the environment. To be more respectful towards the environment, it is possible to replace glass fibers by vegetable fibers in the reinforcement of composite materials. Thermoset composite materials are well adapted for applications which require high performances. The purpose of this work is to help the development of thermoset composites reinforced with vegetable fibers. First, we highlighted hemp fibers characteristics and their main microstructural specificities, which make them different from flax. Consequences on hemp fibers of activities related to the harvesting steps like decorticating and retting have been investigated. Then, we found interesting results for the use of biobased epoxy and polyester resins in terms of mechanical performances and adhesion with flax fibers. It has been showed that the hardener nature of the epoxy matrix has an influence on the adhesion with a flax fiber. In the last section, we considered industrial composites reinforced with flax fibers with petrochemical and biobased epoxy matrices. We checked the specifications for the mechanical properties in automotive, railway transport and luxury furniture applications. In spite of several defects, especially porosities, the composites showed satisfying tensile and bending properties. Impact properties remained insufficient though
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Khalfallah, Moussa. "Etude expérimentale et modélisation numérique du comportement thermomécanique d’un sandwich agrocomposite à base de fibres longues de lin." Thesis, Reims, 2015. http://www.theses.fr/2015REIMS003.
Анотація:
Afin de réduire les déchets et les émissions de CO2, la demande des constructeurs automobiles a évolué vers l'utilisation de nouveaux matériaux biosourcés permettant d'alléger les véhicules et diminuer leur consommation en carburant. Dans ce contexte, la thèse a eu pour objectif de réaliser un panneau sandwich léger et résistant renforcé par des fibres longues de lin pour des applications semistructurelles automobiles. Outre la recherche bibliographique, le travail est réparti en trois volets : la mise en œuvre, la caractérisation et la modélisation du comportement mécanique du panneau sandwich. Les peaux composites sont renforcées par un nouveau renfort « Flaxtape », qui est un voile de fibres longues de lin unidirectionnelles et ne contenant aucune filature en trame. La matrice est une résine thermodurcissable aqueuse permettant un temps de réticulation très court et une bonne processabilité. Les peaux composites et les panneaux sandwichs dérivés sont élaborés à l'aide d'un procédé de thermocompression respectant des cycles de fabrication industriels. La compréhension et l'optimisation des paramètres entrant en jeu dans leur élaboration et leur mise en œuvre (cycle de cuisson, température, séchage, densification, fraction volumique de fibres, taux de réticulation et séquence d'empilement) passent par une série de caractérisations thermomécaniques et physicochimiques. Les résultats obtenus montrent les bonnes propriétés mécaniques spécifiques du panneau sandwich à différentes températures. D'autre part, le panneau sandwich en Flaxpreg est destiné à la réalisation d'un plancher de coffre de véhicule. La modélisation numérique du comportement mécanique du panneau sandwich a permis de prédire sa réponse mécanique lorsqu'il est mis en service à différentes positions dans le coffre. Afin de simplifier la géométrie du panneau sandwich et de réduire le temps de calcul, un modèle d'homogénéisation analytique de l'âme en nid d'abeille a été utilisé pour réaliser cette étudeTo reduce waste and CO2 emissions, car manufacturers use more and more new bio-sourced materials to lighten vehicles and reduce fuel consumption. In this context, this thesis aimed at processing a lightweight sandwich panel reinforced by long flax fibers for automotive semi-structural applications.In addition to the literature state of the art, the work is divided into three parts: the material processing, characterization and modeling of the mechanical behavior of the sandwich panel. The composite skins are reinforced by a new reinforcing material "Flaxtape", which is a veil of long unidirectional flaxfibers withouth any weft spinning. The matrix is an aqueous thermosetting resin with a very short cure time and good processability. The composite skins and derived sandwich panels are processed by a thermocompression technique respecting industrial production cycles. Thermomechanical and physicochemical characterizations are used to understand and optimize the parameters involved in their development (cooking cycle, temperature, drying, densification, fiber volume fraction, degree of crosslinking and stacking sequence). Our results highlight good specific mechanical properties of the sandwich panels at different temperatures.Furthermore, the Flaxpreg sandwich panel has been used for the achievement of a vehicle compartment floor. Numerical modeling of the mechanical behavior of the sandwich panel was used to predict the sandwich panel mechanical response at different positions in the trunk. To simplify the geometry of the sandwich panel and reduce the computation time, an analytical model of the homogenized honeycomb was used in this study
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Abbar, Bouamama. "Influence de la physico-chimie des eaux de ruissellement sur la vulnérabilité des ouvrages de rétention." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMLH04/document.
Анотація:
Dans ce travail de thèse on a examiné expérimentalement l’efficacité épuratoire d’un dispositif de filtration, constitué de sable concassé et de nappes de géotextile en fibre de lin, à l’échelle de laboratoire afin d’installer en conditions locales (Agglomération Havraise) un site expérimental en vraie grandeur. Deux types d’essais ont été utilisés : (1) Des essais batch pour quantifier le potentiel de sorption des ions plomb, cuivre et zinc par les étoupes de fibres de lin à partir d'une solution aqueuse. (2) Des essais de filtration de longue durée dans des colonnes en laboratoire remplie de sable concassé avec et sans strates de géotextile en fibres de lin pour étudier l'influence de la présence de géotextiles sur le transfert et la rétention (i) des particules en suspension non polluées (particules de kaolinite) (ii) des métaux lourds solubles dans l'eau (iii) des métaux lourds sous forme particulaire (ions métalliques adsorbés sur les particules de kaolinite en suspension) et métaux lourds et solubles dans l'eau. Les essais de sorption ont montré que l'adsorption des ions métalliques par les fibres de lin est favorable avec une capacité d'adsorption maximale de 9,9 ; 10,7 et 8,4 mg g-1 respectivement pour le cuivre, le plomb et le zinc. Les essais de filtration ont montré que la présence des géotextiles dans le sable influence le transfert des métaux lourds, sous les deux formes soluble et particulaire. La rétention des métaux dans le sable est favorisée et les profils de rétention sont modifiés. De plus, et contrairement aux géotextiles synthétiques, les géotextiles en fibres de lin contribuent eux-mêmes à la rétention d’une fraction non négligeable de polluants métalliques sous forme soluble et particulaire dans leur propre structure. L’efficacité globale de rétention des métaux par le dispositif de filtration est améliorée. Ces résultats sont de bons indicateurs pour envisager l'utilisation de matériaux à base de fibre de lin dans la conception de systèmes de traitement local des eaux de ruissellement et l'élimination de polluants métalliquesIn this thesis work, the purification efficiency of a filtration device, consisting of crushed sand and flax fiber geotextile layers, was investigated experimentally at the laboratory scale in order to install in local conditions (Havre agglomeration) an experimental site in full size. Two types of tests were used: (1) Batch tests to quantify the sorption potential of lead, copper and zinc ions by flax fiber tows from an aqueous solution , (2) Long-term filtration tests in laboratory columns filled with crushed sand with and without flax fiber geotextile layers to study the influence of the presence of geotextiles on the transfer and retention of (i) particles in unpolluted suspension (kaolinite particles) (ii) water-soluble heavy metals (iii) heavy metals in particulate form (metal ions adsorbed on suspended kaolinite particles) and heavy and water-soluble metals. Sorption tests have shown that the adsorption of metal ions by flax fibers is favorable with a maximum adsorption capacity of 9.9; 10.7 and 8.4 mg g-1 respectively for copper, lead and zinc. Filtration tests have shown that the presence of geotextiles in sand influences the transfer of heavy metals, in both soluble and particulate forms. The retention of metals in the sand is favored and the retention profiles are modified. In addition, and unlike synthetic geotextiles, flax fiber geotextiles themselves contribute to the retention of a significant fraction of metal pollutants in soluble and particulate form in their own structure. The overall metal retention efficiency of the filtration device is improved. These results are good indicators for considering the use of flax fiber materials in the design of local stormwater treatment systems and the removal of metal pollutants
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Lima, Maldonado Igor. "Vers une anatomie fonctionnelle de la substance blanche cérébrale chez l'homme : Étude par dissection de fibres et électrostimulation des voies du langage." Thesis, Montpellier 2, 2011. http://www.theses.fr/2011MON20137/document.
Анотація:
La connaissance de la forme et de la fonction des faisceaux d'association aide à la modélisation des réseaux cognitifs, sert au développement d'abords neurochirurgicaux et à l'interprétation de la neuro-imagerie. Nous avons employé une approche hybride anatomique et neurophysiologique dont l'objectif principal a été la caractérisation des sous-parties du complexe faisceau longitudinal supérieur / faisceau arqué (FLS/FA) et de leur participation dans les fonctions langagières articulatoire, phonologique et sémantique. Soixante-huit hémisphères cérébraux ont été préparés par une variante de la technique de dissection de fibres connue sous le nom de méthode de Klingler. En parallèle, nous avons étudié les cartographies fonctionnelles électriques de quatorze patients opérés en condition éveillée pour des tumeurs cérébrales dans le carrefour temporo-pariétal de l'hémisphère dominant. En se basant sur nos constatations en laboratoire, sur la neuro-imagerie et sur la littérature disponible, nous avons procédé à la mise en corrélation des manifestations cliniques provoquées par la stimulation électrique et la topographie des faisceaux d'association. Les préparations anatomiques ont permis d'étudier l'organisation tridimensionnelle de la substance blanche hémisphérique, de réaliser la première description par dissection de fibres du faisceau longitudinal moyen et de caractériser trois composants du FLS/FA : le majeur, le ventral et l'arqué. L'existence d'un composant dorsal le long du bord supérieur de l'hémisphère, hypothèse basée sur l'anatomie du primate non humain et sur la neuro-imagerie, n'a pas été confirmée. L'anatomie fonctionnelle du lobule pariétal inférieur a été revisitée ainsi que celle des voies de substance blanche à l'intérieur. La variabilité interindividuelle dans la distribution des aires fonctionnelles a été évidente, surtout pour le langage. Ces aires ont servi à délimiter la résection tumorale, à savoir : le cortex sensitif primaire, en avant ; l'aire de Wernicke, en inféro-latéral ; et les voies de substance blanche du FLS/FA en profondeur. A ce niveau, l'observation des manifestations cliniques induites par la perturbation électrique ont permis de conclure que le composant ventral operculaire du FLS/FA joue un rôle dans la fonction articulatoire et que le composant arqué, plus profond, est impliqué dans la fonction phonologique. L'exploration fonctionnelle n'a pas fourni d'argument en faveur d'une participation de ce complexe associatif dans le traitement sémantique, une hypothèse de la littérature basée sur la neuro-imagerie uniquement. Ces constatations peuvent avoir des implications importantes, tant dans la pratique clinique que dans la recherche fondamentale, notamment en ce qui concerne la modélisation des bases neurales du langageThe knowledge of the form and function of fiber pathways supports the modeling of cognitive networks, the development of neurosurgical approaches and the interpretation of neuroimaging. We used a hybrid anatomical and neurophysiological methodology whose main objective was to characterize the subunits of the complex comprised of the Superior Longitudinal and the Arcuate Fasciculus (SLF/AF) as well as their participation in the articulatory, phonological and semantic language functions. Sixty-eight cerebral hemispheres were prepared using a variant of the fiber dissection technique known as the Klingler's method. In parallel, we studied the electrical functional maps of fourteen patients operated on using a sleep-awake-sleep technique for brain tumors of the temporo-parietal junction in the dominant hemisphere. Based on our laboratory and neuroimaging findings, as well as on the available literature, we conducted a correlation of clinical manifestations caused by the electrical stimulation and the topography of the association bundles. The anatomical preparations allowed us to detail the three-dimensional organization of hemispheric white matter, to perform the first description of the Middle Longitudinal Fasciculus using fiber dissection, and to characterize three of the four components of the SLF: the major, the ventral and the arcuate. The existence of a dorsal component along the superior edge of the hemisphere was not confirmed by our findings, a hypothesis in the literature that was based on the anatomy of the nonhuman primate and on previous studies on neuroimaging. The functional anatomy of the inferior parietal lobule was revisited as well as the pathways of white matter in its depth. The inter-individual variability in the distribution of eloquent areas was evident, especially for language. These areas were used to delineate the tumor resection, namely: the primary sensory cortex, anteriorly; the Wernicke's area, inferiorly and laterally, and the white matter pathways from the SLF/AF in the white matter. At this level, the observation of the clinical manifestations in connection with the electrical disturbance caused by the cerebral stimulation allowed us to conclude that the ventral opercular component of the SLF has a role in the articulatory function and the deeper arcuate component is involved in the phonological function. The functional mapping does not provide any argument for a participation of this association complex in the treatment of semantics, an assumption in the literature that was based only on neuroimaging. These findings may have important implications, both in clinical practice and in fundamental research, including for modeling the neural basis of language
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Lefeuvre, Anaële. "Contribution à l'étude des propriétés des fibres de lin (Linum Usitatissimum L. , variétés Marylin et Andréa) en fonction des pratiques culturales sur le plateau du Neubourg. Fibres destinées au renforcement de matériaux composites." Rouen, 2014. http://www.theses.fr/2014ROUES024.
Анотація:
Cette thèse a été réalisée avec la Coopérative de Teillage de Lin du plateau du Neubourg (CTLN) qui aspire à la vente d’une partie de ses fibres à destination du marché des composites. Elle s’inscrit donc dans un contexte de développement des connaissances sur la variabilité des propriétés mécaniques et de la composition des parois des fibres de lin en fonction de plusieurs scénarios climatiques (2009, 2010, 2011, 2012) et conditions pédologiques (Nord/Sud/Est/Ouest) sur une localisation géographique restreinte (Plateau du Neubourg, Eure, Haute-Normandie) pour deux variétés (Marylin/Andréa). Suite à l’étude des propriétés mécaniques et de la composition des parois, il s’est avéré que les conditions pédo-climatiques sont les facteurs les plus impactants. Cependant, une analyse ANOVA a permis de montrer que ces impacts restent faibles et qu’il est possible de pouvoir garantir des valeurs de propriétés mécaniques minimales étant compétitives avec celles des fibres de verre, quelle que soit l’année. L’analyse des courbes de contrainte-déformation a mis en évidence l’importance du comportement non-linéaire TIII et a permis de modéliser les modifications structurales dans la paroi lors des sollicitations mécaniquesThis thesis was done in collaboration with the Coopérative de Teillage de Lin du plateau du Neubourg (CTLN) which wants to sell some of their producted fibers for composite reinforcement. The aim was to develop knowledge about the variability of mechanical properties and cell wall composition of flax fibers in function of several cimatic scenarios (2009, 2010, 2011, 2012) and pedologic conditions (Nord/Sud/Est/Ouest) on a restricted geographical area (Plateau du Neubourg, Eure, Haute-Normandie) for two varieties (Marylin/Andréa). The study of mechanical properties and cell wall composition showed that pedo-climatic conditions are the most impactant factors. Nevertheless, an ANOVA statistical analysis revealed that their impacts were in a small range and that it is possible to garrantee minimal values of mechanical properties which are competitive with glass fibre’s one, what ever the year. The analysis of stress-strain curves highlighted the importance of the non-linear TIII behavior and permitted to modelize structural modifications happening inside the cell wall during tensile sollicitations
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Chlela, Robert. "Durabilité d'un système composite biosourcé (matrice époxy-fibres de lin) pour applications de renforcement structural : approches expérimentale et fiabiliste." Thesis, Paris Est, 2019. http://www.theses.fr/2019PESC2076.
Анотація:
En France, le patrimoine bâti des ouvrages d’art et bâtiments est vaste et vieillissant. Des rapports récents établis par des experts dressent un constat alarmant de la situation et pointent la nécessité d’augmenter significativement les moyens alloués à la réhabilitation de ce patrimoine. Dans ce contexte, le renforcement structural par collage externe de matériaux composites s’est imposé depuis une vingtaine d’années comme une solution de choix pour la remise à niveau des ouvrages et l’extension de leur durée de vie. Cette thèse, financée par l'ANR, vise, en premier lieu à développer un système de renforcement composite inédit à empreinte environnementale réduite, et d’autre part, à construire d’une démarche fiabiliste permettant d’estimer la durée de vie des systèmes de renforcement et leur probabilité de défaillance à tout instant. Dans le présent manuscrit, les principales phases de développement du système bio-sourcé sont tout d’abord rappelées. On y rappelle notamment que la matrice époxy bio-sourcée a été formulée sur la base d’un cahier des charges établi à partir des caractéristiques de la matrice associée au procédé de renforcement Foreva® TFC, ainsi que les critères ayant guidé le choix du tissu de renforcement unidirectionnel en fibres de lin. Une seconde partie du manuscrit présente l’ensemble des résultats expérimentaux obtenus dans le cadre de la campagne de durabilité sur le système de renforcement bio-sourcé. Cette campagne s’appuie sur un plan d’expériences optimisé par la matrice de Hoke. Des plaques de composite stratifié ainsi que des dallettes de béton renforcées par ce composite ont ainsi été soumis à des vieillissements accélérés en conditions hygrothermiques ainsi qu’à un vieillissement naturel. Dans une première étape, les résultats de différentes caractérisations physico-chimiques réalisées sur le composite bio-sourcé à différentes échéances de vieillissement, mettent en évidence l’importance respective et les effets parfois antagonistes des mécanismes d’évolution microstructurale et des phénomènes de dégradation dans les différentes conditions de vieillissement. Dans une seconde étape, les évolutions des principaux indicateurs des performances mécaniques du composite et de l’interface béton-composite dans les différents milieux de vieillissement sont présentées et interprétées à la lumière des caractérisations physico-chimiques précédentes. Dans une troisième étape, des éléments de comparaison sont apportés entre le système composite bio-sourcé et un système traditionnel à fibres de carbone. La dernière partie du manuscrit est consacrée à la mise en œuvre de la démarche fiabiliste à partir de la base de données expérimentale collectée précédemment pour le système bio-sourcé. Une analyse statistique par la méthode ANOVA (analyse de la variance) est d’abord réalisée sur l’ensemble des données expérimentales. Deux modèles de dégradation ont ensuite été élaborés en vue de décrire l’évolution des indicateurs de performance dans le temps pour toute condition de vieillissement hygrothermique : un modèle analytique incluant de manière explicite les effets quadratiques et le couplage entre la température et l’humidité relative, et un modèle physique basé sur la loi d’Eyring. L’étape suivante a ensuite consisté à utiliser ces modèles pour estimer des durées de vie du système de renforcement bio-sourcé dans les conditions de vieillissement accéléré. Des critères de fin de vie du système ont été définis à partir des recommandations de dimensionnement proposées notamment par les guides ACI et AFGC. En vue d’évaluer la durée de vie en condition de service, une procédure spécifique a ensuite été proposée pour appliquer le modèle analytique dans le cas du vieillissement naturel. Enfin, une probabilisation du modèle analytique est réalisée de manière à déterminer la probabilité de défaillance du système de renforcement bio-sourcé à tout instant de sa durée de vieIn France, the built heritage of civil engineering and building structures is vast and ageing. Recent reports prepared by experts highlight this alarming situation and point out the need to significantly increase the resources allocated to the rehabilitation of this heritage. In this context, structural reinforcement by externally bonded composites has become an attractive solution for the rehabilitation of structures and the extension of their lifespan. This thesis, funded by the French Research Agency (ANR), aims to develop a new composite reinforcement system with a reduced environmental footprint, on one hand, and to build an original reliability approach to estimate the lifetime of reinforcement systems and their failure probability at any time, on the other hand. In this manuscript, the main phases of development of the bio-based system are first recalled. In particular, it is recalled that the formulation of the bio-sourced epoxy matrix was based upon the specifications and characteristics of the Foreva® TFC matrix, and the criteria that guided the choice of the unidirectional flax fibre reinforcement fabric are also presented. The second part of the manuscript presents all the experimental results obtained within the framework of the durability study on the bio-based strengthening system. This test campaign relies on a Design of Experiment optimized by Hoke’s matrix. Laminated composite plates and concrete slabs reinforced with these composites were subjected to accelerated ageing under hygrothermal conditions, and to natural ageing on an outdoor exposure site in Lyon as well, for a total duration of 24 months. In a first step, the results of various physico-chemical characterizations that were periodically conducted on the bio-based composites, highlighted the relative contributions of mechanisms involved in microstructural evolutions and degradation phenomena of both the polymer matrix and fiber/matrix interfaces. In a second step, the changes in the main performance indicators related to the composite and the concrete-composite interface subjected to the various ageing environments, are presented and interpreted in the light of the previous physico-chemical characterizations. In a third step, a comparison is made between the bio-based composite system and a traditional carbon fibre strengthening system. The last part of the manuscript is devoted to the implementation of the reliability approach, relying on the experimental database previously collected for the bio-based system. A statistical analysis by the ANOVA method is first carried out on all experimental data. Two degradation models were then developed to describe the evolutions of performance indicators over time for any hygrothermal ageing condition: an analytical model with explicit terms related to quadratic effects and coupling between temperature and relative humidity, and a physical model based on Eyring's law.In a next step, these models were used to estimate the lifetime of the bio-based strengthening system under accelerated ageing conditions. End-of-life criteria were first defined based on specifications proposed by different design guidelines, in particular by ACI and AFGC reports.In order to evaluate the lifetime under actual service conditions, a specific procedure was then proposed to apply the analytical model in the case of natural ageing. Finally, a probabilization of the analytical model is carried out in order to determine the probability of failure of the bio-based strengthening system at any time during its lifetime
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Alix, Sébastien. "Effets de traitements enzymatiques et chimiques sur les propriétés des fibres de lin : Application à l’élaboration de matériaux composites." Rouen, 2009. http://www.theses.fr/2009ROUES004.
Анотація:
L’objectif principal de ce travail a été d’étudier l’effet de traitements enzymatiques et/ou chimiques sur les fibres de lin utilisées comme renfort dans un réseau polyester insaturé. Le traitement à la pectate lyase appliqué sur des fibres de lin vert a permis d’obtenir des fibres ayant des propriétés mécaniques supérieures à celles des fibres de lin roui. Ces différences ont pu être expliquées par la composition polysaccharidique des fibres. Parmi les traitements chimiques utilisés, celui au styrène a permis de diminuer le caractère hydrophile des fibres de lin roui ; le traitement au silane (g-MPS) a amélioré les propriétés mécaniques de ces fibres. Les propriétés mécaniques des matériaux composites réseau polyester/fibres de lin traitées sont améliorées avec le traitement enzymatique et un accroissement des propriétés barrière est obtenu avec les traitements chimiques styrène et silaneThe main objective of this work was to study the effects of enzymatic and/or chemical treatments on flax fibres used as reinforcement in an unsaturated polyester matrix. The mechanical properties of green flax fibres were improved after pectate lyase treatment and were found to be higher than the ones obtained after dew-retted fibre. The differences of mechanical properties between enzymatically treated fibres and dew-retted fibres were explained by the polysaccharidic composition of fibres. Among chemical treatments, the styrene treatment was found to be efficient in increasing the moisture resistance of fibres while the mechanical properties of these fibres were increased after silane treatment. The effects of treatments were confirmed within composites: The best mechanical properties of composites were obtained when using pectate lyase treatment. Fibres treated with styrene or silane allow to reduce the water permeability of composites