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Relationships between micro-fibrillar angle, mechanical properties and biochemical composition of flax fibers

Authors :
Patrick Perré
Claudine Morvan
Anis Bouali
Vincent Placet
Alain Bourmaud
Christophe Baley
Laboratoire d'Ingénierie des Matériaux de Bretagne (LIMATB)
Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM)
Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)
Polymères Biopolymères Surfaces (PBS)
Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Le Havre Normandie (ULH)
Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Université Le Havre Normandie (ULH)
Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Etudes des Ressources Forêt-Bois (LERFoB)
AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174) (FEMTO-ST)
Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques (ENSMM)-Université de Franche-Comté (UFC)
Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux - EA 4038 (LGPM)
CentraleSupélec
French Ministry of Research and Innovating Technologies
French Environment and Energy Management Agency (ADEME)
Region Bretagne
European Community
Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM)
Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)
Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)
Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech
Université de Franche-Comté (UFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques (ENSMM)-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)
Source :
Industrial Crops and Products, Industrial Crops and Products, Elsevier, 2013, 44, pp.343-351. ⟨10.1016/j.indcrop.2012.11.031⟩, Composites Week @ Leuven and Texcomp-11 Conference, Composites Week @ Leuven and Texcomp-11 Conference, Sep 2013, Leuven, Belgium. pp.1-8
Publication Year :
2013
Publisher :
HAL CCSD, 2013.

Abstract

International audience; An elementary plant fiber could be assimilated to a laminate, mainly constituted of the secondary wall S2 layer, made of a few non-crystalline polysaccharides reinforced by cellulose fibrils organized in a helix, with a microfibrillar angle (MFA) around 10o relative to the longitudinal fiber axis. This paper investigates the relationships between the MFA, the mechanical properties and the biochemical composition of different varieties of flax. To conduct this study, tensile tests on elementary flax fibers, X-ray diffraction, and solvent extractions have been carried out. Within the different varieties of flax, Young's modulus was found to be negatively correlated with the MFA. The results showed that the ratio between hemicelluloses (matter extracted with alkali) and pectins (hydrolyzed with acids) is highly correlated with the tensile properties; concurrently, we showed the great influence of pectic acids on the fiber' Young's modulus, and on the orientation of the microfibrils.

Details

Language :
English
ISSN :
09266690
Database :
OpenAIRE
Journal :
Industrial Crops and Products, Industrial Crops and Products, Elsevier, 2013, 44, pp.343-351. ⟨10.1016/j.indcrop.2012.11.031⟩, Composites Week @ Leuven and Texcomp-11 Conference, Composites Week @ Leuven and Texcomp-11 Conference, Sep 2013, Leuven, Belgium. pp.1-8
Accession number :
edsair.doi.dedup.....f375ef41a87e6459d9f05908cd8b1baf
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2012.11.031⟩