Valorisation des copeaux sous formes d'aiguilles dans la production de mousses polyuréthane et polyisocyanurate

Bradai, Hamza (2019). Valorisation des copeaux sous formes d'aiguilles dans la production de mousses polyuréthane et polyisocyanurate. (Mémoire de maîtrise). Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. Repéré dans Depositum à https://depositum.uqat.ca/id/eprint/836

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Résumé

Les mousses polyuréthane (PUR) représentent le matériau le plus utilisé dans l’isolation thermique résidentielle. Cependant, leur utilisation est mise en péril due à la toxicité de leurs matières premières pétrochimique. D’un autre côté, les copeaux de bois, source abondante au Canada, sont sous-exploités principalement à cause du déclin de l’industrie papetière. Ce projet s’inscrit dans une tentative de pallier ces deux défis en incorporant de la matière biodégradable dans les mousses PUR. Cette étude vise d’une part à étudier l’effet de la taille et pourcentage de renfort en fibres de bois sur les propriétés mécaniques, thermiques et morphologiques des mousses PUR. D’autre part, il vise à optimiser les caractéristiques des PUR renforcées en utilisant des fibres traitées, en employant des fibres kraft et cellulose microcristallines et en modifiant le procédé de production. Des tests de masse volumique et de compression ont été effectués afin d’étudier l’effet du renfort sur les propriétés mécaniques des mousses. Des tests additionnels de microscopie confocale et de chimie de surface par spectroscopie infrarouge (FTIR) ont permis de comprendre les interactions entre fibres et matrice. La résistance thermique ainsi que le comportement au feu des mousses renforcées ont été étudiés par analyse thermogravimétrique et par calorimètre à cône. Afin de comparer les résultats obtenus pour les mousses PUR, des mousses polyisocyanurate renforcées ont été produites et caractérisées. La modification du procédé de fabrication par un mélange mécanique s’est avérée bénéfique dans l’augmentation de la résistance en compression de la mousse avec une résistance passant de 230 kPa pour la mousse sans renfort à 400 kPa pour les mousses renforcées avec des fibres non traitées. Le renforcement des mousses n’a cependant pas altéré leurs propriétés thermiques et leur comportement au feu avec une légère diminution des températures de dégradation. La chimie de surface et l’étude microscopique a révélé une très bonne adhésion entre les différents renforts et la matrice. L’emploi de fibres traitées a présenté une amélioration des propriétés mécaniques des mousses mais cette amélioration reste inférieure à l’effet du renforcement par des fibres non traitées. L’intérêt de cette recherche réside dans la possibilité d’apporter une valeur ajoutée aux mousses polyuréthanes par l’incorporation des copeaux souvent sous-exploités tout en apportant un caractère biodégradable aux mousses polyuréthanes.

Type de document:	Thèse ou mémoires (Mémoire de maîtrise)
Directeur de mémoire/thèse:	Koubaa, Ahmed
Codirecteurs de mémoire/thèse:	Bouafif, Hassine
Mots-clés libres:	mousse polyuréthane rigide, renfort en fibre de bois, copeaux de bois, composite bois polyuréthane
Divisions:	Génie > Maîtrise en ingénierie
Date de dépôt:	30 août 2019 12:34
Dernière modification:	09 oct. 2019 12:31
URI:	https://depositum.uqat.ca/id/eprint/836

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