L’extraction de fibres de palmier joue un rôle crucial dans l’amélioration des sols argileux gonflants, comme le montre l’étude des sols d’Igana. Les essais géomécaniques révèlent une augmentation significative de la résistance en compression et en cisaillement grâce à l’utilisation de ces fibres.
Méthodes d’extraction des fibres végétales de palmier
Généralement, l’utilisation de renforts pour les matériaux composites implique le prélèvement de fibres végétales dans la chaîne de transformation de l’industrie textile.
Au fil des années, cette filière s’est développée, améliorant les techniques de séparation des fibres par rapport aux autres composants de la plante.
Parmi les techniques utilisées pour séparer et présenter les fibres sont: l’extraction mécanique, biologique et chimique (M.Baali, 2012), et la Figure montre ces différentes techniques pour l’extraction des fibres.
Extraction mécanique
La méthode d’extraction mécanique des fibres de palmier implique plusieurs étapes. Tout d’abord, les palmes sont récoltées des palmiers matures, généralement après la récolte des fruits. Ensuite, les palmes sont traitées dans des machines de décorticage pour séparer mécaniquement les fibres de la partie ligneuse de la palme.
Une fois extraites, les fibres sont nettoyées, triées selon leur qualité et leur longueur, puis séchées pour réduire leur teneur en humidité. Enfin, les fibres séchées sont conditionnées en ballots ou en rouleaux pour faciliter leur transport et leur stockage.
Teillage
La méthode de teillage pour extraire les fibres de palmier implique plusieurs étapes. Tout d’abord, les palmes récoltées sont immergées dans de l’eau pendant un certain temps pour ramollir les tissus végétaux.
Ensuite, les palmes sont battues ou frappées pour séparer mécaniquement les fibres de la partie ligneuse de la palme. Cette action permet de libérer les fibres de la palme. Les fibres ainsi libérées sont ensuite peignées pour éliminer les débris et les impuretés.
Enfin, les fibres sont séchées au soleil ou à l’aide de séchoirs industriels pour réduire leur teneur en humidité.
Déflexion
L’extraction des fibres se fait par action combinée de grattage et de battage. Les machines appelées «raspadors» (grattoir en langue espagnole) râpent les feuilles de la plante et libèrent les fibres.
Ces machines principalement constituées par un axe rotatif entrainé par un moteur, sur lequel des supports maintiennent des batteurs en acier ont été fixés. Les tiges insérées en amont de la machine, sont prises entre ces batteurs et une table à ciseaux, râpées et guidées vers le côté opposé. La poudre et le bois passent à travers des cribles. La distance qui sépare les lames est réglable en fonction du lot. (Nacer Hamza, 2020)
Laminage
La méthode de laminage pour extraire les fibres de palmier implique plusieurs étapes. Initialement, les palmes récoltées sont préparées en les lavant pour éliminer la saleté et les débris.
Ensuite, les palmes sont soumises à un processus de laminage où elles sont aplaties et étirées à travers des rouleaux ou des machines spéciales. Ce processus mécanique permet de séparer les fibres de la partie ligneuse de la palme en les étirant et en les étalant.
Une fois les fibres extraites, elles sont nettoyées pour éliminer les impuretés et les débris.
Extraction biologique (Nacer Hamza, 2020)
C’est une technique naturelle pour l’extraction des fibres, par l’utilisation d’agents microbiens ou en développant des micro-organismes capables de séparer les éléments non cellulosiques de la partie fibreuse de la plante en éliminant les liaisons qui les unissent.
Cette méthode est très efficace. Cependant, ils ne peuvent pas éliminer la polymérisation de la pectine et sont généralement basés sur des conditions naturelles et des conditions agressives.
Le rouissage à l’air
Le rouissage est un procédé naturel destiné à favoriser l’extraction des fibres. Il consiste à étaler les tiges (de lin par exemple) dans un champ après sa récolte, afin de bénéficier de l’action combinée du soleil et de la pluie favorisant le développement de microorganismes capables de séparer les éléments non cellulosiques de la partie fibreuse de la plante.
Cette opération peut durer de 6 à 8 semaines en fonction de la météo. Malgré l’efficacité de cette méthode, elle connait plusieurs inconvénients qui résident dans sa dépendance entière des conditions météorologiques (excès d’humidité, vent très fort).
Donc le rouissage à l’air est un procédé efficace si la météo est bonne mais qui reste très lent, par conséquence, c’est un procédé aléatoire.
Le rouissage à l’eau
Ce type de rouissage repose sur le même principe de développement de micro-organismes que le rouissage à l’air, la différence est que les tiges (de chanvre par exemple) sont plongées dans l’eau pendant plusieurs jours. Les bottes de 5 à 7 Kg sont soumises à l’action de bactéries anaérobies.
Dès que les fibres se détachent sur toute la longueur, la plante est sortie de l’eau pour être séchée.
Cette technique donne des résultats moins aléatoires que la première mais elle présente un inconvénient majeur : la pollution de l’eau. En effet, le rouissage du lin et du chanvre est très répandu au nord de l’Europe (France, Belgique, Pays Bas).
Le rouissage à l’eau est effectué ensuite en cuve, dans de l’eau tempérée (37°C) jusqu’à ce que les fibres soient délignifiées et non adhérentes. Cette technique est en régression continue, au profit du rouissage à terre.
Par action microbienne
Trois groupes d’agents microbiens sont capables de dégrader les composants non cellulosiques présents dans les tiges ou les feuilles des plantes : les bactéries, les protozoaires et les champignons.
Dans la première catégorie de bactéries, il existe trois espèces, une qui possède une activité dépolymérise et une autre glycosidasiques capables d’hydrolyser la chaine principale et de couper les chaines latérales en utilisant les oligosaccharides et les oses libérés. La deuxième possède uniquement une activité dépolymérise mais incapable d’utiliser les produits d’hydrolyse des hémicelluloses. Enfin la troisième, qui possède des activités glycosidasiques mais dépourvue d’activité dépolymérise.
Plusieurs espèces des protozoaires sont capables de dépolymériser les hémicelluloses, ainsi que pour les substances pectiques, mais elles n’ont qu’une capacité limitée à utiliser les produits d’hydrolyse comme source d’énergie.
Concernant les champignons, ils sont capables de dépolymériser les hémicelluloses et d’utiliser les oligosaccharides et les oses libérés, et de solubiliser partiellement la lignine. Cependant, elles ne peuvent pas dépolymériser les pectines.
C’est une technique naturelle pour l’extraction des fibres, par l’utilisation d’agents microbiens ou en développant des micro-organismes capables de séparer les éléments non cellulosiques de la partie fibreuse de la plante en éliminant les liaisons qui les unissent. Cette méthode est très efficace. Cependant, ils ne peuvent pas éliminer la polymérisation de la pectine et sont généralement basés sur des conditions naturelles et des conditions agressives.
Extraction chimique
Dans littérature scientifique plusieurs méthodes qui dépendent de la séparation chimique de la cellulose des autres composants non cellulosiques sont proposées.
Les méthodes d’extraction chimique des fibres végétales permettent d’éviter les inconvénients d’extraction mécanique, et surtout d’économiser beaucoup de temps et d’énergie.
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Figure 8 : Différentes techniques d’extraction des fibres végétales
A travers ce chapitre nous avons passé en revue les essais de caractérisation de nos matériaux d’étude ainsi que les différentes approches utilisées pour réaliser ces essais.
Les approches sont les mêmes dans la majorité des cas puis que chaque essai est basé sur une norme qui ne varie pas. Néanmoins, il est à retenir que les essais de caractérisation d’un matériau composite varient selon l’objectif de l’étude.