Caractérisation des propriétés mécaniques de fibres de chanvre

Mechanical behaviour and properties characterization of hemp fibres

¹ Université de Technologie de Troyes (UTT), Institut Charles Delaunay, LASMIS, 12 rue Marie Curie, BP 2060, 10010 Troyes, France
e-mail : florent.ilczyszyn@utt.fr
² Université de Technologie de Troyes (UTT), Institut Charles Delaunay, Maillage, 12 rue Marie Curie, BP 2060, 10010 Troyes, France

Reçu : 27 Juin 2011
Accepté : 17 Février 2012

Résumé

Les fibres de chanvre sont aujourd’hui de plus en plus utilisées comme renfort dans des matériaux composites car elles présentent des propriétés mécaniques intéressantes. Différents paramètres peuvent influencer ces propriétés, les paramètres liés à l’état naturel de la fibre, ceux liés aux processus d’obtention etc. Les connaissances de ce type de renfort sont peu détaillées dans la littérature et les processus permettant de caractériser mécaniquement ces fibres sont quasiment inexistants ou mal adaptés à la géométrie de la fibre. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés aux propriétés issues d’un essai de traction uniaxial. Un processus d’essais de traction sur des fibres unitaires ou des faisceaux de fibres de chanvre a été développé dans notre laboratoire. Une étude microscopique par imagerie numérique de la fibre combinée à l’essai de traction a été mise au point. L’imagerie numérique permet de définir plus précisément la section de la fibre qui est incontournable pour définir les propriétés mécaniques des fibres. Les résultats obtenus montrent l’existence d’une forte dispersion des propriétés qui sont impactées par la nature même des fibres. Des essais sur des faisceaux de fibres montrent que leurs propriétés sont moins intéressantes que celles de fibres unitaires.

Abstract

These last years, hemp fibres have been used as reinforcement for compounds based on polymer for their interesting mechanical properties. The scientific knowledge about the mechanical behaviour of hemp fibres is little known and the characterisation processes adapted to this kind of fibres are rare. In this study, a mechanical characterisation process of hemp fibre tensile properties was investigated. A digital imaging treatment coupled to a micro-tensile test of hemp fibres was developed. The digital imaging allows to measure finely and take into account the real geometry of fibres in the characterization process. The results put in light the high scattering of hemp fibre properties. Tensile tests carried out show elementary hemp fibres present more interesting tensile properties than bundles.