Elaboration de renforts textiles à base de chanvre pour composites bio-sourcés à propriétés optimisées - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2023

Development of hemp-based textile reinforcements for bio-based composites with optimized properties

Elaboration de renforts textiles à base de chanvre pour composites bio-sourcés à propriétés optimisées

Résumé

Hemp is a fast-growing plant that has been used since ancient times for the production of fabrics and ship ropes, and it offers numerous ecological and technical advantages. This thesis work is part of the ongoing research associated with the European SSUCHY project and focuses on the valorisation of hemp fibres as reinforcements for the production of bio-based composites through a multi-scale study. After an initial investigation of the textile and mechanical properties of different available hemp fibres, which revealed their variability, it was found that some fibres do not possess sufficient strength for weaving. Two solutions are proposed to enhance the performance of these fibres: intimate blending and wrapping technology. The obtained hybrid yarns, along with the hemp fibres, are used to produce two types of woven reinforcements: quasi-unidirectional reinforcements based on hemp fibres and hybrid reinforcements based on hybrid yarns. The influence of the weaving process and weaving parameters on the properties of fibres, reinforcements, and composites is studied using various textile and mechanical characterizations. These characterizations demonstrate the impact of the type of yarn used, the weave structure, as well as the warp and weft densities on the properties of the final product. Consequently, the composites produced in this study, particularly the quasi-unidirectional composites, exhibit competitive results compared to those reported in the literature
Le chanvre est une plante à croissance rapide utilisé dès l’antiquité pour la fabrication des tissus et cordage de navires et présente de nombreux avantages écologiques et techniques. Ce travail de thèse s’inscrit dans la continuité des travaux associés au projet européen SSUCHY et s’intéresse à la valorisation des mèches de chanvre en tant que renforts destinés à la fabrication de composites bio-sourcés au moyen d’une étude multi-échelle. Après une première étude des propriétés textiles et mécaniques des différents types de mèches disponibles et qui met en évidence la variabilité de ces propriétés, certaines mèches ne possèdent pas une résistance suffisante pour être tissée. Deux solutions sont alors proposées pour améliorer les performances de ces dernières : le mélange intime et le guipage. Les fils guipés obtenus ainsi que les mèches de chanvre sont utilisés pour produire deux types de renforts par tissage : des renforts quasi-unidirectionnels à base de mèches de chanvre et des renforts hybrides à base de fil guipés. L’influence du procédé et des paramètres de tissage sur les propriétés des mèches, renforts et composites est étudiée au moyen de différents types de caractérisations textiles et mécaniques. Ces caractérisations montrent l’influence du type de fil utilisé, du type d’armure ainsi que des densités chaine et trame sur les propriétés du produit final. Ainsi, les propriétés des composites élaborés dans ces travaux, notamment ceux renforcés de renforts quasi-unidirectionnels, présentent des résultats compétitifs par rapport à ceux des composites issus de la littérature
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04496106 , version 1 (08-03-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04496106 , version 1

Citer

Chaimae Laqraa. Elaboration de renforts textiles à base de chanvre pour composites bio-sourcés à propriétés optimisées. Mécanique des solides [physics.class-ph]. Centrale Lille Institut, 2023. Français. ⟨NNT : 2023CLIL0026⟩. ⟨tel-04496106⟩

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