Le bois industriel au BTP Recherche thématique Matériaux de construction: Le bois industriel au BTP EHTP, Décembre 2011 Réalisée par: HARRAK Ibrahim ZADDOUK Hamid Encadrée par: Pr K.LAHLOU

Plan de la présentation Introduction Les fibres naturelles Le bois industriel : le bois polymère composite (BPC) - potentiel du marché - les polymères synthétiques: - Les résines thermodurcissables - les thermoplastiques - procédés de fabrication des composites - les composites bois-polymères Les applications du BCP Conclusion Plan de la présentation

Les fibres naturelles Avantages: - faible conductivité thermique; - faible expansion thermique; - légèreté et isolation phonique. Inconvénients: -porosité(palmier 10%,coton 90%) - rétention d’humidité gonflement - photo- dégradation, biodégradabilité - abrasivité

Le bois industriel : les polymères synthétiques Potentiel du marché L’idée de fabriquer des composites bois polymères fut rejetée longtemps par les industries. La recherche pour les composites polymères bois à matrice thermoplastique est relancé aux années 90. Aujourd’hui, ces nouveaux matériaux suscitent davantage d’intérêt puisqu’ils sont considérés comme « verts ». L’industrie des composites bois polymères (CBP) est en croissance.

Le bois industriel : le bois polymère composite Potentiel du marché Les perspectives du marché en Amérique du nord 03 BCP : - stabilité dimensionnelle et résistance aux moisissures; - peu coûteuses et peu abrasives.

Les polymères synthétiques les bois industriels: le bois polymère composite Les polymères synthétiques Les polymères synthétiques sont à la base des matériaux plastiques. Deux grandes catégories de polymères sont utilisées pour élaborer des composites BPC : -les matériaux polymères réticulés dits thermodurcissables (époxy, polyuréthanne, colles phénoliques). - les thermoplastiques qui contrairement aux précédents ont la capacité d’être moulés, mis en forme une fois leur température suffisamment élevée (PP, PE, PVC).

les bois industriels: BPC les polymères synthétiques : la résine thermodurcissable Les résines thermodurcissables représentent la grande majorité des résines adhésives utilisées pour le collage du bois ou dans les composites à base de bois. Ces résines servent à lier les fibres entre elles dans les panneaux reconstitués afin d’assurer la cohésion de l’ensemble. Deux modes de mise en œuvre: -procédé haute température -usage d’un agent durcisseur. les effets couplés de la température, de l’humidité et du temps régissent la qualité des liaisons créées par réticulation.

les bois industriels:BPC les polymères synthétiques :les thermoplastiques Les thermoplastiques sont des matériaux de la famille des plastiques. se déforment lorsqu’ils sont chauffés, retrouvent leurs propriétés physiques quand ils refroidissent tout en conservant la forme qu’on leur à donné. mise en forme (ramollissement) totalement réversible facilement recyclables. Le polypropylène : chimiquement inerte, résistant à l’humidité et à la putréfaction. Une bonne résistance à la fissuration ou aux chocs

les bois industriels: BPC procédés de fabrication des composites Les composites bois/polymère (BPC) revêtent différentes formes et constituants selon leur usage. Il existe deux grandes techniques de fabrication des BPC : - les techniques plasturgistes: réalisation du mélange des matières premières à une température correspondant à une phase liquéfiée des plastiques. - les techniques de l’industrie du bois : compression d’un matelas de fibres, de copeaux ou particules liées par un adhésif.

les bois industriels: BPC Assemblage des fibres de bois en un matelas aléatoire Conformation du matelas par dépôt de couches successives consolidation thermomécanique mise en forme par post-thermoformage les bois industriels: BPC procédés de fabrication des composites Mélange homogénéisé à haute température Thermoformage L’extrusion d’un mélange de fibres cellulosiques et d’un thermoplastique la réalisation complète du composite 

les bois industriels: BPC les composites bois/polymères Le bois-polymère, également appelé bois-plastique, est un matériau fabriqué à partir d’un: - mélange de fibres de bois l’apparence du bois - polymère thermoplastique performance du plastique en milieu humide. Fabriqué à partir de matières recyclées (résidus du bois , plastique de post-consommation).

les bois industriels: BPC les composites bois/polymères : la matière première Deux constituants principaux: la matrice plastique: les polymères thermoplastiques et thermodurcissable et les biopolymères (polycondensation de l’acide lactique). Le polyéthylène recyclé est le principal utilisé. Le polychlorure de vinyle (PVC) recyclé , le polypropylène et des résines vierges. Le Renfort bois : éléments particulaires , fibreux , stratifiés ou imprégnés provenant du bois de recyclage. .

les bois industriels: BPC les composites bois/polymères : matière première Les additifs : pigments, lubrifiants, stabilisateurs de rayons ultraviolets , agents antimicrobiens et les agents ignifuges amélioration de l’apparence et des caractéristiques de produit final.

Filière interchangeable les bois industriels: BPC les composites bois/ polymères : procédés de fabrications L’extrusion est le procédé de fabrication de bois-polymère le plus répandu : mélange de fibres de bois avec un polymère thermoplastique dans le but de fabriquer un produit ayant l’apparence du bois naturel. Filière interchangeable Trémie Tête extrudeuse vis sans fin Extrudeuse

les bois industriels: BPC les composites bois/ polymères : procédés de fabrications le processus d’extrusion est influencé par : - l’humidité de La farine de bois. - les fibres de bois sont sensibles à la température. - l’écart de retrait et de conductivité thermique entre la matrice et le renfort. Autres processus de mise en forme : - l’injection - le thermoformage - le pressage à chaud - le calandrage, pultrision , rotomoulage.

les bois industriels: BPC les composites bois/polymères : propriétés Propriétés physico-mécaniques des BPC : - peuvent être percés, vissés, sciés, et cloués comme tous les produits de bois. - La stabilité dimensionnelle et l’absorption d’eau sont les deux propriétés physiques les plus sollicitées. - renfort à bas prix(le bois) - faible densité - excellente isolation thermique et électrique. - amélioration du module d’élasticité et de flexion( par rapport aux matériaux traditionnels en bois) . - diminution de la résistance à la traction et de l’énergie de rupture.

les bois industriels: BPC les composites bois/ polymères : propriétés - résistance à la biodégradation et à l’humidité. - résistance au gauchissement. - accroissement de la durabilité. - formes et couleurs multiples. Paramètres régissant les performances du BPC: - La proportion des fibres. - nature des fibres . - morphologie du renfort. - l’effet du traitement de surface et du traitement thermique.

les bois industriels: BPC les composites bois/ polymères : applications Le bois-polymère est utilisé dans quatre secteurs :

les bois industriels: BPC les composites bois/ polymères : BCP au BTP Principales applications du BCP au BTP: -revêtements Planchers Terrasses et patios Portes et montant des fenêtres toitures

conclusion Bien que le BPC présente des possibilités d’utilisation dans divers milieux, la progression de ce type de produits au Maroc par rapport aux applications du bois solide reste limitée par son prix de vente élevé, son apparence synthétique et sa résistance mécanique inférieure à celle du bois.

références http://archimede.bibl.ulaval.ca/archimede/ La collection des mémoires et thèses électroniques de l'Université Laval : http://archimede.bibl.ulaval.ca/archimede/ Sites sur les matériaux composites: www.compositesnews.com www.netcomposites.com