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Utilisation des résidus papetiers de diverses sources pour la production de matériaux composites bois-polymère

Soucy, Joël (2015). Utilisation des résidus papetiers de diverses sources pour la production de matériaux composites bois-polymère. Thèse. Rouyn-Noranda, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Science de l'environnement, 268 p.

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Résumé

Les usines de pâtes et papiers disposent généralement de leurs résidus solides par combustion ou enfouissement. Les boues primaires (BP) sont mélangées aux boues secondaires (BS) dans les procédés de déshydratation. Cette étude vise à valider l’utilisation des résidus solides comme une source potentielle de fibres pour l’industrie des matériaux composites bois-polymère (CBP). Trois usines utilisant des copeaux résineux dominés par l’épinette noire ont été choisies pour échantillonner des BP et des BS, soit une de pâte thermomécanique (PTM), une chimicothermomécanique (PCTM) et une de kraft. Un dispositif expérimental utilisant ces trois sources d’approvisionnement (PTM, PCTMP et kraft), trois proportions de boues (20, 30 et 40 %) et deux ratios de boues primaires et secondaires (BP:BS = 1:9 et 3:7) a été suivi pour fabriquer des CBP dans une matrice de polyéthylène haute densité (PEHD). Les résultats montrent que les BP, étant riches en fibres et en cellulose, améliorent les propriétés des CBP, alors que les BS les affaiblissent. Les boues kraft semblent les mieux adaptées pour faire des CBP, mais les boues PTM et PCTM améliorent aussi la rigidité et la résistance du PEHD. Les tests d’immersion montrent que les BP et les BS sont toutes deux hydrophiles et que les résultats dépendent principalement de la proportion des boues. La caractérisation des boues a permis de lier la composition chimique des boues aux propriétés physico-mécaniques des CBP indépendamment de la source de provenance. La présence de cellulose et des matières inorganiques est souhaitable alors que les substances extractibles, les composés azotés et la lignine le sont moins. Les mélanges polymère-boues à l’état fondu ont un comportement rhéologique distinct des CBP faits à partir de bois. Le principe de superposition temps-température a été validé. Une courbe maîtresse de viscosité dynamique complexe reliant toutes les conditions expérimentales a été faite à partir d’un facteur de translation verticale en appliquant une loi de type Carreau-Yasuda à contrainte seuil.

Type de document: Thèse (Thèse)
Directeur de mémoire/thèse: Koubaa, Ahmed
Co-directeurs de mémoire/thèse: Riedl, Bernard
Mots-clés libres: Boues primaires, boues secondaires, procédés papetiers, résidus papetiers,composites bois-polymère, caractérisation des boues propriétés physicomécaniques
Divisions: Sciences appliquées > Doctorat en sciences de l'environnement
Date de dépôt: 06 mai 2015 11:39
Dernière modification: 06 mai 2015 11:39
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/637

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