Étude de faisabilité d'une approche technologique innovante : fonctionnalisation du bois par ajout de particules transportées par jet d'azote
par Azza Zerriaa
Thèse de doctorat en Sciences du bois et des fibres
Sous la direction de Mohammed El Ganaoui, Christine Gérardin et de Slimane Gabsi.
Soutenue le 06-07-2018
à l'Université de Lorraine en cotutelle avec l'Université de Gabès (Tunisie) , dans le cadre de RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement , en partenariat avec LERMAB - Laboratoire d'Études et de Recherche sur le MAtériau Bois - EA 4370 (laboratoire) et de École nationale d'ingénieurs de Gabès (Tunisie) (École d'ingénieurs) .
Le président du jury était Monica Siroux.
Le jury était composé de Mourad Benzina, Béchir Chaouachi.
Les rapporteurs étaient Monica Siroux, Mourad Benzina.
- Bois
- Jet d’azote
- Particule
- Fonctionnalisation
- Innovation -- Évaluation
- Bois
- Fonctionnalisation des surfaces (chimie)
- Jets
- Azote
- Particules (matière)
mots clés
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Résumé
Le bois est un matériau à la fois naturel, renouvelable, recyclable et biodégradable. Cependant, malgré ses qualités, il présente, comme tout autre matériau, quelques inconvénients. Ce sujet de thèse porte sur une étude de faisabilité technologique d’enrichissement d’un substrat bois par des charges, aux propriétés physiques et chimiques données, incorporées par voie physique au moyen d’un procédé innovant qui est le procédé de jet d’azote à haute pression installé dans la plateforme expérimentale du CRITT-TJFU. L’innovation consiste à conférer aux particules des vitesses élevées (400-700 m/s) par la seule action de la pression hydrodynamique du flux d’azote, sans apport de chaleur. Les températures mises en jeu sont compatibles pour un usage sur bois sans altération des propriétés mécaniques et géométriques de la structure enrichie. Trois essences de bois (sapin, peuplier et hêtre) ont été traitées sous différentes conditions d’impact de deux types de particules (grenat et cuivre). Les caractérisations réalisées que ce soit par techniques d’imageries ou encore les caractérisations mécaniques, chimiques mais aussi microbiologiques ont montré que le bois traité par la technologie du jet d’azote acquière de nouvelles propriétés et s’enrichit par rapport à son état naturel
- Wood
- Nitrogen jet
- Particle
- Functionalization
mots clés
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Titre traduit
Feasibility study of an innovative technological approach : Functionalisation of wood by adding particles transported by nitrogen jet
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Résumé
Wood is a material that is both natural, renewable, recyclable and biodegradable. However, despite its qualities, it presents, like any other material, some disadvantages. This PhD thesis deals with a technological feasibility study for the enrichment of a wood substrate by fillers, with specific physical and chemical properties, incorporated by physical means using an innovative process that is the nitrogen jet process at high pressure installed in the experimental platform of the CRITT-TJFU. The innovation consists in giving the particles high velocities (400-700 m/s) by the only action of the hydrodynamic pressure of the nitrogen flow, without any addition of heat. The temperatures are compatible for use on wood without altering the mechanical and geometrical properties of the enriched structure. Three types of wood (fir, poplar and beech) were treated under different impact conditions of two types of particles (garnet and copper). The characterizations carried out either by imaging techniques or even the mechanical, chemical but also microbiological characterizations have shown that wood treated by nitrogen jet technology acquires new properties and is enriched compared to its natural state
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