Soutenance mémoire
Le bois a toujours été un matériau indispensable à l’homme. Ses utilisations sont multiples ; que ce soit pour la construction des maisons, des planchers, des ponts, des charpentes et même des tuiles, la fabrication des objets qui nous entourent tels que les meubles, les objets liés à la vie quotidienne (paniers et boîtes….), les outils en bois (équerre, rabot, pelles,…) ou la décoration de nos logements. C’est aussi une matière première renouvelable qui pousse tout seul et qui a de nombreuses qualités qui correspondent à divers utilisations (souplesse, dureté, couleur, odeur,…) .
Le bois possède certaines propriétés défavorables pour la construction, comme le retrait (perte de volume lors du séchage), le gonflement (augmentation du volume par absorption d’humidité), le gauchissement (déformation au cours du séchage) et le craquèlement (fait de laisser apparaître des fentes). Pour remédier à ces défauts, on utilise des colles à bois pour le transformer en différentes types de matériaux à base de bois homogène prêt à l’utilisation ou pour augmenter l’épaisseur ou encore pour montrer ses couleurs différentes. Le collage est une technique d’assemblage au même titre qu’agrafer ou clouer. Néanmoins, le collage présente des avantages fondamentaux par rapport aux autres techniques : les matériaux collés ne sont pas endommagés et la liaison peut être effective sur toute la surface. De plus, des matériaux de plus en plus divers et variés sont assemblés grâce au développement continuel de nouveaux systèmes de collage.
GENERALITES SUR LA COLLE ET LES DIFFERENTES TECHNIQUES DE COLLAGE
COMPOSITION D’UNE COLLE
Les colles sont constituées par un liant qui est son agent de base (résines ou polymères naturelles) ; par un liquide (eau, solvant organique,…) pour dissoudre l’agent qui est presque toujours à l’état liquide ou pour former une dispersion fine ; par une charge, qui améliore quelques propriétés de la colle et par des additifs, en tant qu’ agents conservateurs, des agents épaississants ou des agents de remplissage.
Le liant
Un liant est un produit qui sert à relié deux ou plusieurs choses entre elles; ce qui assure la cohésion et la cohérence d’un ensemble. Les résines et les polymères naturels sont les agents indispensables, qui servent de liant.
Les résines
Une résine désigne un produit (naturel, artificiel ou synthétique) qui est une matière de base pour fabriquer par exemple des matières plastiques, peintures, adhésifs, vernis. La résine d’origine naturelle, le plus souvent végétale (fossile ou de récolte), rarement animale, n’est pas soluble dans l’eau mais dans certains solvants. Les résines végétales sont des substances naturelles secrétées par certains végétaux, notamment des conifères et des térébinthacées; en partie. Cette substance extraite du pin et du sapin. Elles ont l’aspect d’un liquide poisseux qui sèche plus ou moins rapidement au contact de l’air. Elles sont souvent fortement odorantes.
Les polymères naturels
Le mot polymère vient du grec « polus » plusieurs, et « meros » partie. Un polymère est une macromolécule, organique ou inorganique, constituée de l’enchaînement répété d’un même motif, monomère (du grec monos: un seul ou une seule, et meros ; partie), reliés les uns aux autres par des liaisons covalentes. Les polymères peuvent être d’origine naturelle (animale ou végétale) ou d’origine synthétique. Les macromolécules naturelles sont les caoutchoucs, les polysaccharides, le glycogène, l’ADN, les protéines… Les macromolécules synthétiques sont représentées par exemple par le polyéthylène, le polypropylène, le polystyrène, le Polychlorure de vinyle, les polyesters, les polyamides. Les polymères les plus connus sont :
▶ les fibres naturelles :
o fibres végétales (cellulose) : bois, papier, textiles naturels (chanvre, lin, coton), etc ;
o fibres animales : cuir (collagène), soie et laine (kératine), etc ;
▶ les matières plastiques ;
▶ les caoutchoucs naturels (latex) et artificiels.
La phase de dissolution
La dissolution est le processus physico-chimique par lequel un soluté est dissous dans un solvant pour former un mélange homogène appelé solution. Formellement, la dissolution est définie comme le mélange de deux phases avec formation d’une nouvelle phase homogène. Le soluté peut être à l’état solide, liquide ou gazeux. Lors de la dissolution, les atomes, les ions ou les molécules du soluté se dispersent et interagissent avec les molécules de solvant. Cette interaction s’appelle la solvatation. Suivant la nature du soluté et du solvant, la solvatation peut faire intervenir des interactions ion-dipôle, des liaisons hydrogène ou des liaisons de van der Waals. La phase de dissolution est un liquide volatil qui dissout (white spirit) ou dilue (eau) le liant pour faciliter l’adhésion des différents matériaux. Lors du séchage, le solvant s’évapore dans l’air ambiant ou est absorbé par le support. Les solvants des colles synthétiques (y compris les colles à phase aqueuse) sont les principaux responsables des émissions de composés organiques volatils (COV) liées aux colles.
Les charges
Définition
Les charges sont des substances solides, non miscibles ayant pour but d’améliorer le renforcement mécanique ou l’absorption du support. C’est un moyen purement technique et économique car une faible charge aura pour effet de limiter la pénétration et les risques de transpercement d’une colle déterminée. Une charge forte aura peut-être pour effet principal une diminution du prix de revient du collage. Les charges peuvent être d’origines très diverses minérale ou organique, naturelle ou artificielle. Cette charge peut être absolument inerte, c’est-à-dire agir uniquement sur les propriétés physiques. Elle peut être aussi active, c’est à dire intervenir par son propre pouvoir adhésif. Ce sera le cas de la poudre de sang desséché qu’on ajoutera à une colle formo-phénolique par exemple.
Les différents types de charge
▶ Charges minérales naturelles : argile, kaolin, (argile pure, blanche) gypse pulvérisé, silice, terre d’infusoires, kieselguhr ou tripoli siliceux) Charges minérales artificielles : plâtre, blanc de baryte.
▶ Charges organiques inertes, charges ligno-cellulesiques, c’est à dire farines de bois, d’écorces, ou de coques diverses. Elles sont surtout employées avec des résines urée formol, mélamine formol, phénol-formol et résorcine formol, dans une proportion de 30 à 40%.
▶ Charges organiques actives :
– Farine de blé, farine de seigle, farine de fèves et de vesce, fécule de pommes de terre, farine de soja. Ces farines peuvent s’ajouter à des colles à la résorcine, mais sont peu compatibles avec les colles phénoliques. Une proportion de 15 % ne doit pas être dépassée si l’on veut conserver une bonne résistance à l’eau. On pourrait atteindre 100 % et plus si les pièces collées sont destinées à usage en atmosphère sèche.
– Charges d’albumine de sang. La poudre de sang desséchée est incorporée parfois aux résines aminoplastes ou phénoplastes.
On ne dépasse 15 % (du poids de la résine sèche, toujours) si l’on veut conserver une bonne durabilité des joints.
– Charges de caséine. En fait on mélange parfois de la caséine au silicate au silicate de soude ou aux colles de sang dans une proportion de 10 à 50 %. C’est plutôt un mélange de colles qu’une charge proprement dite, les deux adhésifs étant de même nature chimique. Le résultat est satisfaisant, surtout du point de vue pratique.
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE 1 : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
CHAPITRE – 1 : GENERALITES SUR LA COLLE ET LES DIFFERENTES TECHNIQUES DE COLLAGE
CHAPITRE – 2 : GENERALITES SUR LE BOIS
CHAPITRE – 3 : ETUDE SUR L’AMIDON, LA CASEINE ET LA GELATINE
PARTIE 2 : EXPERIMENTATION
CHAPITRE – 4 : FABRICATION D’UNE COLLE A BASE D’AMIDON
CHAPITRE – 5 : FABRICATION D’UNE COLLE A BASE DE CASEINE
CHAPITRE – 6 : FABRICATION D’UNE COLLE A BASE DE GELATINE
CHAPITRE – 7 : ETUDE COMPARATIVE ET EVALUATION DES IMPACTS SOCIOECONOMIQUES ET ENVIRONNEMENTAUX
CONCLUSION
ANNEXE
