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Dernière mise à jour : Mai 2021

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Biopolymères Interactions Assemblages

Le lin, un atout pour les éco-matériaux

Fibres de lin modifiées mécaniquement : impact des procédés de broyage sur leur morphologie

Le lin, un atout pour les éco-matériaux
Nous avons récemment montré l’impact des procédés de broyage sur la morphologie des fibres et sur les propriétés mécaniques des composites formés.
Les tiges de lin sont des sources de fibres. Les longues fibres sont adaptées au textile. Les fibres courtes sont incorporées à d’autres polymères pour faire des composites. Les fibres courtes, qui sont la valorisation de lots de qualités intermédiaires, sont produites par des procédés de broyage pour obtenir le calibre souhaité pour chaque application industrielle. Selon les paramètres du procédé utilisé, ce broyage produit également une proportion plus ou moins importantes de particules très fines (dénommées 'fines').
Dans le cadre d'une collaboration internationale, nous avons récemment montré l’impact des procédés de broyage sur la morphologie des fibres et sur les propriétés mécaniques des composites formés.  Ainsi, nous avons montré que 'les fines' sont 6 fois moins efficaces que les fibres courtes calibrées pour le renforcement mécanique des composites. Ainsi le procédé de broyage, déterminant la taille et la forme des particules, doit être adapté selon l’utilisation des fibres courtes de lin  souhaitée i)  pour leur propriétés de renforcement mécanique des composites ou (ii) pour leur fonction économique de remplissage (dans le cas des ‘fines’)
fibres de lin

Fibres de lin modifiées mécaniquement : impact des procédés de broyage sur leur morphologie © Inra, Bourmaud/Beaugrand/Mayer-Laigle

Par ailleurs en comparant différents procédés de broyage, nous avons démontré que le broyage des fibres induit également des modifications des polysaccharides contenus dans ces fibres. En particulier  la teneur et la cristallinité de la cellulose sont affectées par l’intensité des broyages, ouvrant des perspectives nouvelles pour la conversion des polysaccharides en bioénergie.
Ces recherches ouvrent de nombreuses perspectives sur la compréhension des relations composition-structure-propriétés mécaniques. A l’avenir, les investigations seront étendues à d’autres biomasses, en particulier à celles de la filière française du chanvre. 

Cette étude a été menée par les unités INRA BIA et IATE en collaboration avec l’Université de Bretagne Sud - IRDL, l’INSA de Rouen, et le Centre for Natural Material Innovation, University of Cambridge UK.

Voir aussi

Publications associées :

  • Bourmaud, A., Mayer-Laigle, C., Baley, C., & Beaugrand, J. (2019). About the frontier between filling and reinforcement by fine flax particles in plant fibre composites. Industrial Crops and Products, 141, 111774. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.111774
  • Mayer-Laigle, C., Bourmaud, A., Shah, D. U., Follain, N., & Beaugrand, J. (2020). Unravelling the consequences of ultra-fine milling on physical and chemical characteristics of flax fibres. Powder Technology, 360, 129-140.https://doi.org/10.1016/j.powtec.2019.10.024