Préparation et caractérisation d’un matériau composite à base de Posidonia oceanica

Preparation and characterization of material composite with Posidonia oceanica

R. Khiari^1,2, M. Krouit³, M.N. Belgacem¹, E. Mauret¹ et M.F. Mhenni²

¹ Laboratoire de Génie des Procédés Papetiers, UMR CNRS 5518, Grenoble INP-Pagora, BP 65, 38402 Saint-Martin d'Hères Cedex, France
e-mail : khiari_ramzi2000@yahoo.fr; naceur.belgacem@pagora.grenoble-inp.fr; evelyne.mauret@pagora.grenoble-inp.fr
² Unité de Recherche en Chimie Appliquée et Environnement, UR-CAE 12-04, Département de chimie, Facultés des Sciences de Monastir, 5019 Monastir, Tunisie
e-mail : farouk.mhenni@fsm.rnu.tn
³ Centre technique du papier, CTP, Domaine Universitaire, BP 251, 38044 Grenoble, Cedex 9, France
e-mail : Mohammed.Krouit@webCTP.com

Reçu : 21 Juin 2011
Accepté : 6 Octobre 2011

Résumé

La Posidonia oceanica est une plante marine abondante sur les côtes tunisiennes. Des déchets de posidonie sont rejetés en quantités importantes tous les ans sur les plages qui doivent être nettoyées à chaque saison estivale. Le but ce travail est de valoriser cette biomasse disponible en l’utilisant comme matière première pour la préparation de matériaux composites biodégradables. Ces matériaux ont été préparés en utilisant différentes fractions massiques de posidonie (0 %, 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %) et un polyéthylène basse densité (PEBD) a été choisi comme matrice. Un appareillage Brabender a été utilisé pour la fabrication de ces composites. La morphologie des différents matériaux obtenus a été caractérisée par microscopie électronique à balayage (MEB). Ensuite, des essais d’analyse calorimétrique différentielle (DSC) et des mesures par analyse mécanique dynamique (DMA) ont été réalisés pour déterminer les propriétés thermiques et mécaniques de ces nouveaux composites. Les résultats obtenus se sont avérés prometteurs et l’utilisation de la posidonie comme renfort dans des matrices polymères apparaît être une voie intéressante de valorisation des déchets de cette plante marine.

Abstract

The present work is devoted to the valorisation of Posidonia oceanica, the dominant sea grass in the Mediterranean coasts, as reinforcing fillers to produce biodegradable composite materials. Thus, several different quantities of Posidonia oceanica fragments, namely 0, 10, 20, 30, 40 and 50% (w/w with respect to the matrix) were mixed with Low Density Polyethylene (LDPE), as matrix using a Brabender mixing device. The morphology of the ensuing materials was assessed by scanning electron microscopy (SEM). Then, their thermal and mechanical properties were studied by differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical analysis (DMA). The obtained results showed that Posidonia oceanica-based particles enhanced the thermo-mechanical properties of the thermoplastic matrix. Thus, this available lignocellulosic biomass marine residue could be considered as promising filler.