Fonctionnalisation d’un tissu de lin industriel par adsorption de polysaccharides: effets sur les propriétés physiques des fibres de lin et des biocomposites lin/epoxy

Abstract : Depuis les années 90, un important développement des polymères et renforts biosourcés et biodégradables a été observé. Par exemple, le secteur de l’automobile souhaite développer des structures plus légères et augmenter la fraction biosourcée dans ses composites. Les fibres végétales sont d’excellentes candidates avec des propriétés intrinsèques très intéressantes. Il est connu que les propriétés thermomécaniques des matériaux biocomposites dépendent fortement de l’interface fibre/matrice. En revanche, la plupart des matrices polymères sont hydrophobes et apolaires, ce qui implique une très faible adhésion interfaciale avec les fibres naturelles possédant des surfaces majoritairement hydrophiles [1]. L’enjeu de ce travail consiste à créer une interphase hiérarchique plus forte et cohésive dans les biocomposites en assemblant des nanocristaux de cellulose (CNC) avec du xyloglucane (XG) sur un tissu de lin industriel. Le but étant l’augmentation de la quantité de surface disponible des fibres et le renforcement de l’interphase grâce aux dimensions et aux propriétés mécaniques des CNC [2]. Le biopolymère XG est quant à lui utilisé comme agent interfacial entre les fibres de lin et les CNC. Il possède en effet une forte affinité avec la cellulose [3]. Dans cette étude, nous détaillons le comportement en adsorption du XG et des CNC sur un tissu de lin industriel par différentes techniques : microscopie confocale et isothermes d’adsorption (Figure 1). De plus, nous étudions l’effet de cette fonctionnalisation par la mouillabilité des fibres de lin (Tensiomètre K100SF) ainsi que la microstructure (MEB), la micromécanique (IFSS par déchaussement de fibres) et les propriétés mécaniques des biocomposites lin/epoxy (tests de traction longitudinal et transverse).