Madame SALMA SABIR soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés « Optimisation de cycle de vie des biocomposites ignifugés » Travaux dirigés par Madame Sophie DUQUESNE
La soutenance aura lieu le mercredi 11 février 2026 à 19h, Amphithéâtre Boda, Centrale Lille, Cité scientifique, 59655 Villeneuve d’Ascq
Résumé de la thèse
« Cette thèse de doctorat examine le développement de biocomposites ignifuges et recyclables à partir de non-tissés comélés PLA/lin, comblant ainsi des lacunes scientifiques au regard de leurs performances au feu, leurs propriétés mécaniques et leur recyclabilité. Deux approches d’ignifugation ont été suivies, le greffage chimique (CG) et l’imprégnation (I). L’acide phytique et une source d’azote ont été utilisés pour formuler les systèmes retardateurs de flamme. Les deux approches ont conduit à une amélioration des performances anti-feu en réduisant le PHRR de ~28 %. Cependant, le CG s’est avéré plus adapté à la mise en œuvre de composites du fait de sa durabilité vis-à-vis du traitement par thermocompression. Ce résultat s’explique par le fait que des liaisons covalentes avec la fibre de lin existent dans le cas du greffage. À l’opposé, le traitement par imprégnation est partiellement dégradé lors de la thermocompression et donc les performances feu des biocomposites obtenus sont diminuées. D’autre part, les propriétés mécaniques diminuent du fait du traitement FR quel que soit le procédé utilisé. La recyclabilité des composites greffés chimiquement a ensuite été évaluée par deux approches. Une première consiste à broyer puis à thermocompresser le matériau. Dans une seconde approche, une structure laminée contenant du biocomposite recyclé broyé et une couche de non-tissé vierge a été envisagée. Le système ignifugé reste stable pendant le procédé de recyclage dans les deux approches suivies. Cependant, les composites obtenus à partir de matériaux entièrement recyclés présentent une inflammabilité plus élevée et des performances mécaniques réduites en raison du raccourcissement des fibres et d’un poids moléculaire plus faible en PLA. À l’opposé, les composites recyclés à structure laminée conservent leur comportement ignifuge et les propriétés mécaniques sont diminuées dans une moindre mesure. Ces résultats démontrent que l’intégrité structurelle joue un rôle décisif dans le maintien des performances retard au feu des biocomposites recyclés. Enfin, ce travail propose également d’utiliser le CO₂ supercritique comme un prétraitement des fibres. Un effet synergique a été observé entre le traitement au sc-CO₂ et le greffage chimique, aboutissant à une efficacité accrue et à une meilleure résistance au feu. Cependant, le sc-CO₂ a eu un effet défavorable dans les systèmes imprégnés, soulignant la nécessité d’une investigation mécanistique plus approfondie. En conclusion, ce travail démontre que la résistance au feu, la durabilité et la recyclabilité des biocomposites PLA/Lin sont régies par la chimie des surfaces et la structure des composites, qui doivent être optimisées pour le développement de matériaux biosourcés plus sûrs et circulaires. Mots-clés : PLA/Lin biocomposites ; retardateur de flamme ; greffage chimique ; imprégnation ; acide phytique ; CO₂ supercritique ; recyclage ; compression thermique ; matériaux durables. »