Bioplastic research has become more diverse and different types of research on bioplastic production have been conducted from fruits and vegetable waste, for example, orange waste. The wastes that come from oranges contain more than just vitamins, it has soluble sugars, starch, hemicellulose, cellulose, and pectin. The intention of this project was to study the possibility to produce bio-composite films from orange waste, after removing the soluble sugars. It was also to analyze the properties of the material by tensile strength, visual observation, and to find a methodology that suits this study. An ultrafine grinder was used to mechanically separate the cellulose fibres, with the intention to compare the fibrillation cycles on the properties of the bio-composite films. A total of 30fibrillation cycle was performed. In addition, different film casting strategies were performed and evaluated. The primary plan was to produce a biofilm without the use of chemicals. After the observing the results three new routes for the methodology was developed where the usage of chemicals was be included. The citric acid was used as a solvent for pectin and glycerol was used as a plasticizer. In the first method, different concentration of citric acid and glycerol were added and observed. The combination which gave uniformed films that contained 0.3 g of citric and 0.375 g of glycerol for a 75 ml hydrogel. The second method was to infuse citric acid before grinding the orange waste suspension. Lastly, the third method was to bleach the orange waste before grinding. The films that were produced gave interesting results and from the tensile testing implied that an impact was made on the strength by every fibrillation. The amount of glycerol was consistent throughout the project, but by adding different amount of citric acid gave the films differentIIproperties. The same happened when changing the mould of the film. The best values of the films were from the 30th fibrillation, gave the mean value of 31.6 MPa in tensile strength, and had a strain in elongation at 6.1 %. The tensile strength and elongation had increased drastically compared the fifth fibrillation which had 9.8 MPa and 7.6%.

<p>Истраживање у оквиру докторске дисертације обухвата анализу могућности производње и примене биокомпозитних термоизолационих плоча заснованих на нуспроизводима пољопривредне производње и мицелијума гљиве буковаче као везивног средства. Циљеви истраживања су развој методе за производњу биокомпозитних термоизолационих материјала и утврђивање морфолошких, физичко-хемијских, механичких и хигротермичких својстава биокомпозита. У складу са резултатима истраживања и закључцима да је могуће произвести и користити биокомпозитни термоизолациони материјал заснован на биомаси и мицелијуму гљива изведена је анализа енергетске ефикасности и животног циклуса материјала. Резултати истраживања представљају значајну полазну основу за производњу и даље унапређење биокомпозитних термоизолационих материјала у грађевинарству, са позитивном оценом мицелијума гљива као везивног средства.</p> / <p>Istraživanje u okviru doktorske disertacije obuhvata analizu mogućnosti proizvodnje i primene biokompozitnih termoizolacionih ploča zasnovanih na nusproizvodima poljoprivredne proizvodnje i micelijuma gljive bukovače kao vezivnog sredstva. Ciljevi istraživanja su razvoj metode za proizvodnju biokompozitnih termoizolacionih materijala i utvrđivanje morfoloških, fizičko-hemijskih, mehaničkih i higrotermičkih svojstava biokompozita. U skladu sa rezultatima istraživanja i zaključcima da je moguće proizvesti i koristiti biokompozitni termoizolacioni materijal zasnovan na biomasi i micelijumu gljiva izvedena je analiza energetske efikasnosti i životnog ciklusa materijala. Rezultati istraživanja predstavljaju značajnu polaznu osnovu za proizvodnju i dalje unapređenje biokompozitnih termoizolacionih materijala u građevinarstvu, sa pozitivnom ocenom micelijuma gljiva kao vezivnog sredstva.</p> / <p>Research in the thesis is focused on development and utilisation of<br />biocomposite thermal insulation panels based on agricultural biomass and<br />oyster mushroom mycelium as a binding agent. The goals of the research are<br />development of production method of biocomposite thermal insulation panels<br />and determination of morphological, physical-chemical, mechanical and<br />hygrothermal properties of the biocomposite. Energy efficiency and life cycle<br />assessment were conducted in accordance with the research results and<br />conclusions that it is possible to manufacture and use the biocomposite<br />thermal insulation panels based on biomass and mushroom mycelium. The<br />research results represent significant starting point for manufacturing and<br />further improvement of biocomposite thermal insulation panels used in civil<br />engineering and confirm the use of mycelium as a binding agent.</p>

L'étude présentée porte sur la caractérisation et la comparaison des propriétés quasi-statiques et en fatigue de composites à fibres de lin et de verre avec une matrice époxy. Une importante campagne d'essais de fatigue a été réalisée à partir des propriétés quasi-statiques de traction et cisaillement plan mesurées. Il apparaît que les caractéristiques en statique et en fatigue du verre/époxy sont supérieures à celles du lin/époxy à taux de fibres et stratification identiques. Cependant, en raison de la faible densité des renforts de lin, les écarts entre les propriétés spécifiques des deux matériaux sont faibles. La mesure de l'évolution des propriétés en fatigue a mis à jour des comportements phénoménologiques particuliers tels que la diminution de l'amortissement et l'augmentation de la rigidité des lin/époxy ayant des fibres parallèles à la direction du chargement, au cours de la vie des éprouvettes. Le suivi de l'endommagement par la mesure des densités de fissures montre que celle-ci augmente avec le chargement et le nombre de cycles appliqués. Les simulations par éléments finis de la durée de vie des composites lin/époxy, intégrant la variabilité des paramètres du modèle par la méthode Monté-Carlo, donnent des courbes de Wöhler conservatives par rapport aux données expérimentales. Conformément aux mesures expérimentales, la variabilité des durées de vie calculées diminue lorsque le chargement baisse

Le travail présenté porte sur la rhéologie, la mise en forme et la caractérisation de matériaux biocomposites de nouvelles générations pour des applications orthopédiques. Dans le cadre de cette étude, des biocomposites poly (D,L-lactide) (PDLLA)/bioverres ont été élaborés par extrusion bivis sous atmosphère inerte. Les bioverres différent par la nature de leur traitement thermique et leur morphologie. La première partie a été consacrée à l’étude de l’état de la dispersion des bioverres dans la matrice polymère. Nous avons montré que l’homogénéité de cette dispersion dépend, d’une part de la structure, de la morphologie, du taux volumique des charges et d’autre part des paramètres du procédé (cisaillement, température,…). Le comportement rhéologique des suspensions a été étudié à l’état fondu ainsi qu’à l’état solide. Un accent particulier a été porté sur l’étude de l’influence du taux des bioverres, de leur taille moyenne et plus particulièrement de leur traitement thermique. Les masses molaires de PDLLA extrait des composites élaborés ont été évaluées par chromatographie d’exclusion stérique (CES). Enfin, la qualité de la dispersion des charges, en termes de distance inter-particulaire et taille moyenne, a été étudiée par microscopie électronique à balayage (MEB) et analyses d’image. Il a été montré que l’utilisation de bioverres non traités thermiquement lors de la mise en forme de composites à haute température provoque la dégradation de la matrice. Aussi, on assiste à une réduction des masses molaires. Les propriétés viscoélastiques et les propriétés mécaniques sont altérées à leur tour. Cette dégradation a été étudiée par spectroscopie infrarouge (IRTF) et par analyse thermogravimétrique (ATG). Les origines et mécanismes sous-jacents de cette dégradation ont été proposés. Il est démontré pour la première fois que la présente dégradation du PDLLA peut être atténuée par l’emploi de différentes charges céramiques à propriétés spécifiques. En outre, l’utilisation de ces bioverres a permis l’obtention d’une dispersion homogène au sein de la matrice. L’analyse des propriétés rhéologiques de tels matériaux et leur modélisation a permis de mettre en évidence les interactions matrice-charges. La deuxième partie de l’étude a porté sur l’élaboration des biocomposites multicouches à gradient de propriétés par coextrusion. Ces multicouches présentent, d’une part, des propriétés variables selon le type de traitement et de composition du bioverre actif. D’autre part, le gradient de propriété a été également réalisé en faisant varier les paramètres expérimentaux relatifs au procédé de coextrusion. Les matériaux finaux, ainsi obtenus, présentent de très bonnes propriétés cohésives avec une bioactivité maîtrisée et contrôlée. / Bioactive and biodegradable composites have gained increasing importance in the orthopedic field as bone replacement materials and as scaffolds for tissue engineering. In this study, biocomposites based on poly(D,L-lactide) (PDLLA) and bioactive glass fillers were prepared by a twin screw extrusion under Argon inert gas with various filler contents, thermal treatments and particle sizes. The processing conditions were monitored to produce composites with well controlled physico-chemical, mechanical and dispersive properties. The aim of the present work is to gain a fundamental understanding of the relationships between structure, processing conditions and final properties of these biocomposites. The dispersion state of fillers was characterized by SEM. It was highlighted that the inclusion of non treated bioglass in PDLLA under elevated temperatures resulted in a decrease of molar mass. This degradation of the matrix leads to a reduction of the viscoelastic and mechanical properties of the composites. The origin and mechanisms of this degradation were probed using a Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy. The optimization of their processing allows a better control of this drastic loss of properties. Furthermore, the demonstration had been done that the present degradation of PDLLA matrix can be attenuated using a different glass ceramics with a special size and thermally treated. The rheological behaviour in linear and non linear viscoelasticity of the controlled PDLLA/BG suspensions has been assessed in both solid and molten state. Hence, their experimental rheological behaviour was compared to the theoretical suspension models. Finally, the effects of volume fraction, particle size and thermal treatment on the mechanical properties have been also investigated and discussed. The obtained results corroborate the rheological and physic-chemical ones. Finally, the multilayer structures with various amounts and treatments of BG fillers were obtained by a designed scale lab coextrusion machines. The gradient of properties has been obtained and improved cohesion properties between the neighboring were highlighted. Their bioactivity was finally demonstrated. At last, no residual stress inside the multilayers can be observed. This observation explains the conservation of the initial shape of those implants, without nor deformation neither relaxation, during the simulation of the chirurgical implantation in SBF.