Soutenance de thèse - Margot CHALARD

Soutenance de thèse - Margot CHALARDMargot CHALARD, en vue de l’obtention du grade de Docteur en Sciences pour l’Ingénieur, spécialité « Génie des Matériaux », présentera ses travaux intitulés : « Contribution à la caractérisation multi-échelle de faisceaux de fibres de lin : de la microstructure aux performances mécaniques. » le 1er octobre à Lorient

Date 01/10

Résumé

Contribution à la caractérisation multi-échelle de faisceaux de fibres de lin : de la microstructure aux performances mécaniques.

Dans un contexte d’évolution climatique, les fibres de lin sont de plus en plus utilisées dans le textile pour l’habillement et aussi pour des applications plus techniques en tant que renfort de matériaux composites par exemple. Toutefois, ces applications nécessitent d’avoir des fibres de haute qualité. Le premier objectif de cette thèse est d’analyser la structure des fibres de lin, organisées sous la forme de faisceaux lorsqu’elles sont extraites de la tige. Les faisceaux peuvent être assimilés à des matériaux composites unidirectionnels renforcés de fibres discontinues. Cette structure a été optimisée par la nature pour limiter les zones de concentration de déformations, notamment grâce à la présence d’extrémités de fibres, affinées et réparties aléatoirement. Ces spécificités donnent aux faisceaux une structure très dépendante du volume sollicité lors d’un essai de traction, un des critères permettant d’évaluer la qualité d’un lot. Par ailleurs, la morphologie et les propriétés mécaniques des faisceaux dépendent tout particulièrement du rouissage, procédé naturel et essentiel pour faciliter l’extraction des fibres des tiges de lin et améliorer la division des faisceaux. Cette étape, très dépendante des conditions climatiques, influence fortement la qualité finale des faisceaux. Un lot sous-roui peut  présenter des fibres élémentaires difficiles à extraire et nécessitant parfois de réaliser des traitements complémentaires au rouissage. Le potentiel de plusieurs traitements physico-chimiques à partir d’ultrasons, d’irradiation gamma et d’explosion à la vapeur a été étudié. Les résultats les plus prometteurs ont été obtenus avec le traitement à la vapeur, mais le mode opératoire doit encore être optimisé.

Mots clefs : lin, faisceaux, propriétés mécaniques, microstructure, rouissage, composite

Abstract

Contribution to the multi-scale characterisation of flax fibre bundles: From microstructure to mechanical performance.

Due to climate changes, flax fibres are increasingly used in textile for clothing or more technical applications such as reinforcement in composite materials. However, only high-quality fibres can be used for such applications. One of the aims of this thesis is to analyse the structure of flax fibres, which are organised in the form of bundles when extracted from the stem. These bundles can be likened to unidirectional composite materials reinforced with discontinuous fibres. This structure has been optimised by nature to minimise areas of strain concentration, in particular thanks to the presence of thin and randomly distributed fibre ends. These specific features make the structure highly dependent on the loaded volume during a tensile test, used to assess the quality of a batch Additionally, the morphology and mechanical properties of the bundles are particularly dependent on retting, a natural and essential process that facilitates the extraction of the fibres from the stems and increases the division of the bundles. It has a significant impact on the final quality of the fibres. An under-retted batch contains fibres that are difficult to extract and which sometimes require complementary treatment to retting. The potential of several physico-chemical treatments based on ultrasound, gamma irradiation and steam explosion was investigated. Steam explosion treatment on under-retted bundles showed the most promising results, although the test conditions need to be optimised

Key words: flax, bundles, mechanical properties, microstructure, retting, composite

Membres du jury

• Pr Sébastien ALIX, rapporteur, Professeur des Universités, Université de Reims Champagne-Ardenne, EiSINe iTheMM
• Pr Damien SOULAT, rapporteur, Professeur des Universités, École Nationale Supérieure des Arts et Industries Textiles (ENSAIT), GEMTEX Roubaix
• Pr Christophe BALEY, directeur de thèse, Professeur des Universités, Université Bretagne Sud, IRDL CNRS UMR 6027
• Dr Alain BOURMAUD, co-directeur de thèse, Ingénieur de Recherche-HDR, Université Bretagne Sud, IRDL CNRS UMR 6027
• Pr Aurélie CAYLA, membre du jury, Professeure des Universités, École Nationale Supérieure des Arts et Industries Textiles (ENSAIT), GEMTEX Roubaix
• Pr François DELATTRE, membre du jury, Professeur des Universités, Université Littoral Côte d'Opale, UCEIV, MREI 1 UR 4492
• Dr Gaëtan LE GOÏC, membre du jury, Maître de Conférences, Université Bretagne Sud, IRDL CNRS UMR 6027

Membre du jury Invité

• M. Pierre D'ARRAS, Directeur, Van Robaeys Frères

Les travaux sont dirigés par Christophe Baley et Alain Bourmaud

École doctorale SPI.bzh N647

Informations pratiques

Mercredi 1er octobre à 9h

Amphithéâtre Sciences 2

Faculté des Sciences et Sciences de l'Ingénieur

Lorient

Crédit photographique : ©Université Bretagne Sud. Service Communication