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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 18/2 - 2008  - pp.177-183  - doi:10.3166/rcma.18.177-183
TITLE
Colloid force measurements between cellulose and polylactic acid

RÉSUMÉ
Les propriétés mécaniques des biocomposites de renfort, tels que le lin/acide polylactique (PLA) sont largement conditionnées par les propriétés interfaciales entre les deux constituants. Afin de caractériser leurs interactions, la technique de microscopie à force atomique a été adaptée afin de mesurer les forces d’interaction entre une surface plane d’acide polylactique et une microbille de cellulose fixée à l’extrémité d’une pointe AFM. Les mesures de force ont permis de montrer l’importance des forces capillaires lorsque les mesures sont réalisées sous conditions ambiantes (RH = 56 % et T = 23 °C) et de déduire la contribution des forces de van der Waals par extrapolation à RH = 0 %. Nos résultats, via le calcul de la constante d’Hamaker, montrent que ces forces, pour le système PLLA/cellulose/air, sont inférieures à celles obtenues pour le système cellulose/cellulose/air et soulignent l’importance de l’optimisation de l’interface entre ces matériaux.

ABSTRACT
Mechanical properties of reinforced biocomposites, such, as flax/poly (lactic acid (PLA) composites, are largely governed by interfacial properties between the two constituents. In order to characterise their interactions, the atomic force microscopy was adapted to measure interaction forces between a flat polylactic acid surface and a cellulose microbead attached to the end of an AFM tip. Force measurements have shown the importance of capillary forces when experiments were carried out under ambient conditions (RH = 56%, T = 23 ° C) and allow to separate the contribution of van der Waals forces when RH was extrapolated at 0%. Our results, through the calculation of the Hamaker constant, show that these forces, for the PLA / cellulose / air system, are lower than those obtained for the cellulose / cellulose / air system and hence underline the importance of optimising the interface between these materials.

AUTEUR(S)
Gijo RAJ, Eric BALNOIS, Christophe BALEY, Yves GROHENS

MOTS-CLÉS
biocomposite, acide polylactique, cellulose, AFM, microscopie à force colloïdale.

KEYWORDS
biocomposite, polylactic acid, cellulose, AFM, colloid probe microscopy.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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