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Preliminary Examination of Factors Affecting Manufacture of Value Added Products From Recycled Pallet PartsHosterman, Nathan Scott 26 June 2002 (has links)
Pallets are the single largest consumer of hardwood lumber in the United States. While the pallet industry has effectively adopted widespread pallet recycling, many pallets still go into landfills with little or no value gained from their material. Recovered pallet lumber has been proposed as a potential source of material for value added wood products.
This study sought preliminary data on issues pertinent to the development of pallet parts as a source of raw material for value added products, with a focus on oak strip flooring. Issues examined included pallet disassembly efficiency, characteristics of recovered boards, and yield of blanks compatible with commercial flooring production.
Disassembly of pallets was affected by pallet design. Overall 81% of the deckboards from all pallet designs were recovered, along with 70% of stringers. Oak boards useable in strip flooring represented 21% of the recovered boards studied. Proper board stacking was found to maintain a uniform (MC) which would reduce drying defects and complications. The manufactured blank dimensions would allow production of some of the thinner strip flooring commercially available. National Oak Flooring Manufacturers Association Pre-finished Oak Strip Flooring Grading Rules found almost 80% of the blanks made Prime and Standard Grades.
Wide spread adoption of flooring production from recovered pallet would increase the value of recovered pallets, presumably justifying an increased rate and expanded scope of pallet recovery. Economics favoring such valued added recovery would create recovery-related jobs, decrease pallets going into landfills, and ease the demand on timber resources. / Master of Science
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Medição da umidade no sistema concreto-madeira / Measuring moisture content in concrect-wood systemLuiz, Mariangela Gonçalves 05 October 2005 (has links)
A aplicação de um piso de madeira maciça sobre um contrapiso de concreto dá origem a um sistema que une dois materiais com diferentes características higroscópicas, e no qual a movimentação da umidade é ainda um fenômeno pouco conhecido. Visando um melhor entendimento desse fenômeno, a presente pesquisa buscou avaliar diferentes equipamentos para medir o teor de umidade do concreto, desenvolver uma metodologia para quantificar a água evaporável presente no substrato mineral e, a partir desses resultados, sugerir o teor de umidade do substrato mais adequado à aplicação de um revestimento de madeira. Corpos de prova de concreto, preparados com traço 3:1:1 e relação água cimento em torno de 0,5, foram submetidos a secagem ao ar, sendo que a variação do teor de umidade do concreto ao longo do tempo foi acompanhada pela perda de massa e com a utilização de medidores elétricos de umidade do tipo resistência e de contato.. Com o auxílio da análise de regressão foi possível estabelecer equações de correção para as leituras de umidade dos aparelhos. Para a quantificação da água evaporável no concreto, foi desenvolvido um corpo de prova utilizando-se cilindros de MDF com 6,0 cm de comprimento e 4,8 cm de diâmetro, inseridos em tubo de PVC e com uma das extremidades vedada com filme plástico e silicone. O cilindro de MDF mostrou-se um indicador eficiente da presença de água evaporável no concreto, uma vez que as taxas de adsorção pelo MDF puderam ser diretamente correlacionadas às taxas de evaporação pelo concreto. O efeito do adesivo no sistema concreto-madeira foi avaliado através da variação do gradiente de umidade em madeira de Jatobá (Hymenaea sp). Tacos de Jatobá, com dimensões de 100 mm x 80 mm x 18 mm e nos quais foram colocados sensores a 4 mm e a 17 mm de profundidade, foram colados em corpos de prova de concreto utilizando-se adesivo a base de PVA com 60% de sólidos. Os resultados mostraram que a água contida no adesivo não foi totalmente adsorvida pelo taco e o gradiente de umidade no sentido da espessura apresentou relação com o teor de umidade à profundidade de 17 mm, confirmando a hipótese de que existe um fluxo de umidade na interface concreto-madeira. / The application of solid wood flooring over a concrete subfloor originates a system joining two materials with different hygroscopic characteristics, and in which the moisture movement still is a little known phenomena. Looking for the better understanding of moisture relationship in this system, the present research evaluated different equipments to measure concrete moisture content, to develop a methodology to quantify the vaporizable water present in the mineral substrate and, according to these results, to suggest the substrate moisture content more adequate to application of a wooden covering. Sample test of concrete, prepared with trace 3:1:1 and relation water/cement around 0.5, were submitted to air drying and the variation of the concrete moisture content during the process was registered by the mass loss and with the use of electric moisture meters of resistance and contact types. Through regression analysis it was possible to establish equations to correct moisture meters readings. To quantify the vaporizable water present in concrete, a sample test was developed using cylinders of MDF with 6.0 cm of length and 4.8 cm of diameter, inserted in a PVC tube and with one of the extremities closed with plastic film and silicone. The MDF cylinder was an efficient indicator to quantify vaporizable water in the concrete, considering that the moisture adsorption rate of MDF samples could be directly correlated to the concrete evaporation rate. The effect of adhesive in concrete-wood system was evaluated through the variation of moisture content gradient in Jatobá lumber (Hymenaea sp). Flooring samples of Jatobá, with dimensions of 100 mm x 80 mm x 18 mm and moisture sensors inserted at depths of 4 mm and 17 mm, were glued to concrete sample test using a PVA based adhesive with 60% of solids. Results showed that the water contained in the adhesive was not totally adsorbed by the flooring sample and the moisture gradient across sample thickness is correlated to moisture content at depth of 17 mm, what confirm the moisture flow between concrete and wood.
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Medição da umidade no sistema concreto-madeira / Measuring moisture content in concrect-wood systemMariangela Gonçalves Luiz 05 October 2005 (has links)
A aplicação de um piso de madeira maciça sobre um contrapiso de concreto dá origem a um sistema que une dois materiais com diferentes características higroscópicas, e no qual a movimentação da umidade é ainda um fenômeno pouco conhecido. Visando um melhor entendimento desse fenômeno, a presente pesquisa buscou avaliar diferentes equipamentos para medir o teor de umidade do concreto, desenvolver uma metodologia para quantificar a água evaporável presente no substrato mineral e, a partir desses resultados, sugerir o teor de umidade do substrato mais adequado à aplicação de um revestimento de madeira. Corpos de prova de concreto, preparados com traço 3:1:1 e relação água cimento em torno de 0,5, foram submetidos a secagem ao ar, sendo que a variação do teor de umidade do concreto ao longo do tempo foi acompanhada pela perda de massa e com a utilização de medidores elétricos de umidade do tipo resistência e de contato.. Com o auxílio da análise de regressão foi possível estabelecer equações de correção para as leituras de umidade dos aparelhos. Para a quantificação da água evaporável no concreto, foi desenvolvido um corpo de prova utilizando-se cilindros de MDF com 6,0 cm de comprimento e 4,8 cm de diâmetro, inseridos em tubo de PVC e com uma das extremidades vedada com filme plástico e silicone. O cilindro de MDF mostrou-se um indicador eficiente da presença de água evaporável no concreto, uma vez que as taxas de adsorção pelo MDF puderam ser diretamente correlacionadas às taxas de evaporação pelo concreto. O efeito do adesivo no sistema concreto-madeira foi avaliado através da variação do gradiente de umidade em madeira de Jatobá (Hymenaea sp). Tacos de Jatobá, com dimensões de 100 mm x 80 mm x 18 mm e nos quais foram colocados sensores a 4 mm e a 17 mm de profundidade, foram colados em corpos de prova de concreto utilizando-se adesivo a base de PVA com 60% de sólidos. Os resultados mostraram que a água contida no adesivo não foi totalmente adsorvida pelo taco e o gradiente de umidade no sentido da espessura apresentou relação com o teor de umidade à profundidade de 17 mm, confirmando a hipótese de que existe um fluxo de umidade na interface concreto-madeira. / The application of solid wood flooring over a concrete subfloor originates a system joining two materials with different hygroscopic characteristics, and in which the moisture movement still is a little known phenomena. Looking for the better understanding of moisture relationship in this system, the present research evaluated different equipments to measure concrete moisture content, to develop a methodology to quantify the vaporizable water present in the mineral substrate and, according to these results, to suggest the substrate moisture content more adequate to application of a wooden covering. Sample test of concrete, prepared with trace 3:1:1 and relation water/cement around 0.5, were submitted to air drying and the variation of the concrete moisture content during the process was registered by the mass loss and with the use of electric moisture meters of resistance and contact types. Through regression analysis it was possible to establish equations to correct moisture meters readings. To quantify the vaporizable water present in concrete, a sample test was developed using cylinders of MDF with 6.0 cm of length and 4.8 cm of diameter, inserted in a PVC tube and with one of the extremities closed with plastic film and silicone. The MDF cylinder was an efficient indicator to quantify vaporizable water in the concrete, considering that the moisture adsorption rate of MDF samples could be directly correlated to the concrete evaporation rate. The effect of adhesive in concrete-wood system was evaluated through the variation of moisture content gradient in Jatobá lumber (Hymenaea sp). Flooring samples of Jatobá, with dimensions of 100 mm x 80 mm x 18 mm and moisture sensors inserted at depths of 4 mm and 17 mm, were glued to concrete sample test using a PVA based adhesive with 60% of solids. Results showed that the water contained in the adhesive was not totally adsorbed by the flooring sample and the moisture gradient across sample thickness is correlated to moisture content at depth of 17 mm, what confirm the moisture flow between concrete and wood.
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A certificação como estratégia para a melhoria da qualidade de pisos de madeira / Certification as a strategy for quality improvement of wood flooringAriel de Andrade 30 January 2014 (has links)
As empresas brasileiras fabricantes de produtos de madeira de maior valor agregado apresentam obstáculos que dificultam o seu desenvolvimento e aumento da competitividade. Um deles consiste na carência de estratégias e procedimentos relacionados à qualidade. Historicamente, os produtos de madeira fabricados no Brasil são diferentes, não apresentando padronização, e as iniciativas existentes relacionadas à melhoria da qualidade são poucas. No caso dos pisos de madeira, essa falta de padrões e iniciativas favorece a comercialização de produtos inadequados que provavelmente apresentarão problemas, desestimulando o uso e prejudicando comercialmente todo o setor. Nesse sentido, a Associação Nacional dos Produtores de Pisos de Madeira - ANPM desenvolveu um programa de certificação buscando a melhoria da qualidade dos produtos, entretanto, a efetividade desse programa é desconhecida. Assim, o objetivo do presente trabalho foi analisar os efeitos da implantação de um programa de certificação na qualidade do produto piso de madeira. Para tanto, os procedimentos da pesquisa envolveram o levantamento de informações das auditorias contidas no banco de dados da ANPM, consultas a normas / especificações disponíveis, análises envolvendo a evolução de qualidade, realização de auditorias simuladas e comparações entre empresas certificadas e não certificadas. Itens geradores de não conformidades como umidade, dimensões e defeitos foram analisados utilizando estatística descritiva e ferramentas básicas diversas incluindo gráficos de distribuição, histogramas e desvios padrões. Os resultados mostraram que a implantação do programa de certificação impactou de forma positiva melhorando o padrão de qualidade dos pisos de madeira e que apenas as empresas certificadas conseguiram atender os requisitos exigidos pelas normas técnicas. Adicionalmente, as informações obtidas nas auditorias do programa permitiram identificar os problemas no processo produtivo, a necessidade de ações corretivas para a solução desses problemas e a maior dificuldade de controle para o item umidade. A conclusão geral é que o programa de certificação contribuiu para a melhoria da qualidade dos pisos de madeira. / Brazilian manufacturers of higher value-added wood products face obstacles that hinder their development and the increase in competitiveness. A major hindrance is the lack of strategies and procedures related to quality. Historically, wood products manufactured in Brazil are different, have no standardization and there are few existing initiatives regarding quality improvement. For wood flooring, the lack of standardization and initiatives favors the commercialization of unsuitable products that may present problems, discouraging their use and damaging commercially the whole sector. In this sense, the National Hardwood Flooring Association - ANPM developed a certification program seeking to improve product quality; however, the effectiveness of this program is unknown. This study aimed to analyze the effects of implementing a certification program to product quality for wood flooring. The research procedures involved the survey of information from the ANPM audit database, consultations the standards / specifications available, analysis of quality evolution aspects, simulated audits and comparisons between certified and non-certified companies. Items that generate nonconformities such as moisture, dimensions and defects using descriptive statistics and basic tools including various distribution graphs, histograms and standard deviations were analyzed. The results showed that the implementation of the certification program improved the standard for wood flooring quality and only certified companies were able to meet the requirements of the technical standards. Additionally, the information obtained from audits identified problems in the production process, the need for corrective actions to resolve these problems and major obstacle to control moisture. The general conclusion is that the certification program contributed to improving wood flooring quality.
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A certificação como estratégia para a melhoria da qualidade de pisos de madeira / Certification as a strategy for quality improvement of wood flooringAndrade, Ariel de 30 January 2014 (has links)
As empresas brasileiras fabricantes de produtos de madeira de maior valor agregado apresentam obstáculos que dificultam o seu desenvolvimento e aumento da competitividade. Um deles consiste na carência de estratégias e procedimentos relacionados à qualidade. Historicamente, os produtos de madeira fabricados no Brasil são diferentes, não apresentando padronização, e as iniciativas existentes relacionadas à melhoria da qualidade são poucas. No caso dos pisos de madeira, essa falta de padrões e iniciativas favorece a comercialização de produtos inadequados que provavelmente apresentarão problemas, desestimulando o uso e prejudicando comercialmente todo o setor. Nesse sentido, a Associação Nacional dos Produtores de Pisos de Madeira - ANPM desenvolveu um programa de certificação buscando a melhoria da qualidade dos produtos, entretanto, a efetividade desse programa é desconhecida. Assim, o objetivo do presente trabalho foi analisar os efeitos da implantação de um programa de certificação na qualidade do produto piso de madeira. Para tanto, os procedimentos da pesquisa envolveram o levantamento de informações das auditorias contidas no banco de dados da ANPM, consultas a normas / especificações disponíveis, análises envolvendo a evolução de qualidade, realização de auditorias simuladas e comparações entre empresas certificadas e não certificadas. Itens geradores de não conformidades como umidade, dimensões e defeitos foram analisados utilizando estatística descritiva e ferramentas básicas diversas incluindo gráficos de distribuição, histogramas e desvios padrões. Os resultados mostraram que a implantação do programa de certificação impactou de forma positiva melhorando o padrão de qualidade dos pisos de madeira e que apenas as empresas certificadas conseguiram atender os requisitos exigidos pelas normas técnicas. Adicionalmente, as informações obtidas nas auditorias do programa permitiram identificar os problemas no processo produtivo, a necessidade de ações corretivas para a solução desses problemas e a maior dificuldade de controle para o item umidade. A conclusão geral é que o programa de certificação contribuiu para a melhoria da qualidade dos pisos de madeira. / Brazilian manufacturers of higher value-added wood products face obstacles that hinder their development and the increase in competitiveness. A major hindrance is the lack of strategies and procedures related to quality. Historically, wood products manufactured in Brazil are different, have no standardization and there are few existing initiatives regarding quality improvement. For wood flooring, the lack of standardization and initiatives favors the commercialization of unsuitable products that may present problems, discouraging their use and damaging commercially the whole sector. In this sense, the National Hardwood Flooring Association - ANPM developed a certification program seeking to improve product quality; however, the effectiveness of this program is unknown. This study aimed to analyze the effects of implementing a certification program to product quality for wood flooring. The research procedures involved the survey of information from the ANPM audit database, consultations the standards / specifications available, analysis of quality evolution aspects, simulated audits and comparisons between certified and non-certified companies. Items that generate nonconformities such as moisture, dimensions and defects using descriptive statistics and basic tools including various distribution graphs, histograms and standard deviations were analyzed. The results showed that the implementation of the certification program improved the standard for wood flooring quality and only certified companies were able to meet the requirements of the technical standards. Additionally, the information obtained from audits identified problems in the production process, the need for corrective actions to resolve these problems and major obstacle to control moisture. The general conclusion is that the certification program contributed to improving wood flooring quality.
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Indicadores críticos da manufatura de pisos de madeira maciça / Critical indicators applied to manufacture of solid wood flooringSoares, Philipe Ricardo Casemiro 27 January 2010 (has links)
A implementação de programas de qualidade na linha de produção tem sido utilizada por empresas para garantir a competitividade em um mercado cada dia mais competitivo. A busca por equilíbrio entre qualidade e custos é uma constante na área industrial e, neste contexto, melhorias no processo produtivo são fundamentais. No setor florestal, responsável por 3,5% do PIB do país em 2007, a gestão da qualidade aplicada à linha de produção é recente e muitos aspectos importantes não são considerados. O objetivo deste trabalho foi identificar e avaliar os pontos críticos do processo de produção de uma empresa de processamento da madeira. Para tanto, a pesquisa foi dividida em três etapas. A primeira foi o mapeamento do processo da empresa e a elaboração de fluxogramas para as atividades. A segunda fase foi a identificação e avaliação dos pontos críticos por entrevistas com funcionários, utilizando metodologia FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) e diagramas de Ishikawa, que relaciona as falhas com suas possíveis causas. A terceira fase foi a avaliação do processo produtivo, empregando o controle estatístico do processo nos principais pontos críticos e a determinação da capacidade do processo pelo índice Cpk. Os resultados mostraram a existência de 6 sub-processos, sendo dois críticos. Nesses setores foram identificados 15 pontos críticos, com cinco deles selecionados para serem avaliados. Os gráficos de controle para variáveis indicaram que o processo produtivo da empresa é instável quanto ao item peças fora de dimensão em ambos setores, enquanto o índice Cpk permitiu concluir que a empresa não é capaz de produzir pisos de madeira dentro das especificações. Para os atributos, o processo era estável, exceto para peças marcadas pela lixa. A causa de não conformidades mais significativa foi a aferição dos equipamentos de medição, que resultou em processos com baixa variação, porém com médias distantes das especificações. / The implementation of quality programs in line production has been used by companies to guarantee the competitiveness in a market more competitive every day. The search for balance between quality and costs is a constant in industrial area and, in this context, improvements in the productive process are fundamentals. In the forest sector, responsible for 3,5% of the countrys GDP in 2007, the quality management applied to the line production is recent and many important aspects are not considered. This study aimed to identify and evaluate the critical points of the process of production of a company of wood processing. Therefore, the research was divided in three stages. The first one was the process mapping of the company and the elaboration of flowcharts for the activities. The second phase was identify and evaluate the critical points for interviews with employees, using FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) methodology and Ishikawas diagram, which relates the failure with their possible causes. The third phase was the evaluation of the productive process, applying statistical process control in the main critical points and the determination of the process capability for the Cpk index. The results showed the existence of 6 processes, two of them critical. In those sectors 15 critical points were indentified and 5 were selected for evaluation. The control charts for variables indicated that the process is unstable for the item pieces out of dimension in both processes, while the Cpk index allowed to conclude that the company is not capable to produce wood flooring according to the specifications. For the attributes, the process was stable, except for pieces marked by the sandpaper. The more significant cause of non-conformities was the gauging of the measurement equipments, that resulted in processes with low variation, however with means far from the specifications.
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Indicadores críticos da manufatura de pisos de madeira maciça / Critical indicators applied to manufacture of solid wood flooringPhilipe Ricardo Casemiro Soares 27 January 2010 (has links)
A implementação de programas de qualidade na linha de produção tem sido utilizada por empresas para garantir a competitividade em um mercado cada dia mais competitivo. A busca por equilíbrio entre qualidade e custos é uma constante na área industrial e, neste contexto, melhorias no processo produtivo são fundamentais. No setor florestal, responsável por 3,5% do PIB do país em 2007, a gestão da qualidade aplicada à linha de produção é recente e muitos aspectos importantes não são considerados. O objetivo deste trabalho foi identificar e avaliar os pontos críticos do processo de produção de uma empresa de processamento da madeira. Para tanto, a pesquisa foi dividida em três etapas. A primeira foi o mapeamento do processo da empresa e a elaboração de fluxogramas para as atividades. A segunda fase foi a identificação e avaliação dos pontos críticos por entrevistas com funcionários, utilizando metodologia FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) e diagramas de Ishikawa, que relaciona as falhas com suas possíveis causas. A terceira fase foi a avaliação do processo produtivo, empregando o controle estatístico do processo nos principais pontos críticos e a determinação da capacidade do processo pelo índice Cpk. Os resultados mostraram a existência de 6 sub-processos, sendo dois críticos. Nesses setores foram identificados 15 pontos críticos, com cinco deles selecionados para serem avaliados. Os gráficos de controle para variáveis indicaram que o processo produtivo da empresa é instável quanto ao item peças fora de dimensão em ambos setores, enquanto o índice Cpk permitiu concluir que a empresa não é capaz de produzir pisos de madeira dentro das especificações. Para os atributos, o processo era estável, exceto para peças marcadas pela lixa. A causa de não conformidades mais significativa foi a aferição dos equipamentos de medição, que resultou em processos com baixa variação, porém com médias distantes das especificações. / The implementation of quality programs in line production has been used by companies to guarantee the competitiveness in a market more competitive every day. The search for balance between quality and costs is a constant in industrial area and, in this context, improvements in the productive process are fundamentals. In the forest sector, responsible for 3,5% of the countrys GDP in 2007, the quality management applied to the line production is recent and many important aspects are not considered. This study aimed to identify and evaluate the critical points of the process of production of a company of wood processing. Therefore, the research was divided in three stages. The first one was the process mapping of the company and the elaboration of flowcharts for the activities. The second phase was identify and evaluate the critical points for interviews with employees, using FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) methodology and Ishikawas diagram, which relates the failure with their possible causes. The third phase was the evaluation of the productive process, applying statistical process control in the main critical points and the determination of the process capability for the Cpk index. The results showed the existence of 6 processes, two of them critical. In those sectors 15 critical points were indentified and 5 were selected for evaluation. The control charts for variables indicated that the process is unstable for the item pieces out of dimension in both processes, while the Cpk index allowed to conclude that the company is not capable to produce wood flooring according to the specifications. For the attributes, the process was stable, except for pieces marked by the sandpaper. The more significant cause of non-conformities was the gauging of the measurement equipments, that resulted in processes with low variation, however with means far from the specifications.
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Nouveaux revêtements hybrides élaborés par voie sol-gel pour la protection de substrats ligno-cellulosiques : étude des microstructures et des propriétés mécaniques surfaceErrotabehere, Xabier 31 May 2012 (has links)
Lors de leur durée de vie, les parquets en bois sont soumis à des agressions d’origine mécanique (rayure, frottement, usure). Des systèmes de vernis organiques (acryliques) et photoréticulables, appelées vitrificateurs, sont déposés en plusieurs couches et font intervenir une sous-couche appelée « basecoat » et une couche supérieure appelée « topcoat ». Cette dernière confère la résistance à la rayure nécessaire à l’ensemble du système. Des nouveaux revêtements hybrides organiques-inorganiques ont été élaborés par voie sol-gel et appliqués en couche de finition (topcoat) dans une configuration de vitrification de parquets. Ces revêtements sont préparés à partir de formulations liquides de monomères hybrides en solution hydroalcoolique soumises à une réaction de polymérisation inorganique (hydrolyse-condensation – procédé « sol-gel »), puis organique (photopolymérisation UV). Une étude structurale en phase liquide et en phase solide a permis de comprendre les mécanismes de polymérisation inorganique d’un sol de MAPTMS et de sols binaires MAPTMS/TEOS. Le phénomène d’auto-organisation du MAPTMS, connu lorsqu’il est utilisé comme seul précurseur, persiste en présence de TEOS. Des microstructures schématiques ont été proposées pour ces « vernis hybrides », leur organisation étant dépendante de la teneur en TEOS.Une étude mécanique locale, grâce à la technique de nanoindentation, a révélé l’effet renforçant du TEOS au sein des revêtements hybrides. Leur comportement à la rayure a été également étudié à deux échelles (« nano » et « micro ») et comparée à celui d’une référence industrielle organique réputée performante (dite « topcoat industriel »). A l’échelle « nano », les seuils d’endommagement (fissuration) des revêtements hybrides se sont avérés être équivalents voire supérieurs à ceux du topcoat industriel. A l’échelle « micro », un dispositif expérimental permettant d’enregistrer l’aire réelle de contact entre la pointe et le revêtement a montré que la transition élastique-plastique est retardée lorsqu’un revêtement hybride est utilisé comme topcoat. De plus, ces caractérisations mécaniques ont permis de proposer des éléments de corrélation entre la microstructure et les propriétés mécaniques (module élastique, dureté, comportement à la rayure) des revêtements hybrides MAPTMS/TEOS, qui prennent en compte l’organisation du réseau inorganique et pas seulement le taux de condensation de monomères inorganiques. / During their life, the parquets are subjected to mechanical aggressions and ageing (scratch, friction, wear). UV-curable organic coatings (acrylic) are classically deposited in several layers involving a first layer called “basecoat” and an upper layer called “topcoat”. The latter provides the scratch resistance necessary to the whole system. The coatings were prepared from liquid organic-inorganic precursors that undergo a consequent inorganic polymerization followed by radical UV chain polymerization. In the present work, new organic-inorganic hybrid coatings were elaborated via a sol-gel route and applied as the topcoat in a parquet vitrifying configuration. A structural study in liquid and solid phases allowed the understanding of the inorganic polymerization mechanisms of neat MAPTMS sol and binary MAPTMS/TEOS sols. The self-organization phenomenon of MAPTMS (nano structures e.g. octamer cages) is well-known when it is used as neat precursor. It was also evidenced in the presence of TEOS. Microstructures were proposed for these “hybrid varnishes”, the type of nano structures being dependent on the TEOS content. A local mechanical study, using nanoindentation technique, revealed the reinforcing effect of TEOS within the hybrid coatings. Their scratch behavior was also studied on two scales (“nano” and “micro”) and compared with to that of an industrial reference. On the “nano” scale, the damage thresholds (cracking) of the hybrid coatings are equivalent or even higher to those of the industrial topcoat. On a “micro” scale, an experimental device allowing real time recording of the true contact area between the tip and the sample, showed that elastic-plastic transition is postponed when a hybrid coating is used as a topcoat. Moreover we attempted a correlation between the microstructure and the mechanical properties (elastic modulus, hardness, scratch behavior) of MAPTMS/TEOS hybrid coatings, taking into account the inorganic network organization.
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