Les papiers imprégnés de résine ont été largement utilisés dans la fabrication de stratifiés pour des panneaux de bois. Généralement, l'imprégnation du papier implique l’utilisation de resins mélamine-formaldéhyde, urée-formaldéhyde et melamine-formaldéhyde-urée. Cependant, ces matériaux sont coûteux lorsqu'ils sont utilisés en grande quantité et ils proviennent de ressources non renouvelables. Par conséquent, dans ce travail, nous avons préparé des papiers imprégnés de résines tannins furanique pour remplacer les résines mélamine-formaldéhyde et d'urée-formaldéhyde lors de l'imprégnation des papiers. Les résines tannins furaniques sont composées de deux matières naturelles principales: a) le tannin de mimosa qui est non-toxique, respectueux de l'environnement et relativement peu coûteux qui remplace la résine synthétique et b) de l'alcool furfurylique obtenu par réduction catalytique du furfural, un composé naturel obtenu par l'hydrolyse des sucres dérivés des déchets agricoles. Les tannins sont des composés phénoliques naturels extraits des écorces des arbres et qui ont été utilisés dans l'industrie depuis de nombreuses années comme adhésifs pour la production de panneaux de bois. Mais il n’y a pas jamais eu jusqu’à présent des recherches sur leurs utilisations dans la fabrication des stratifiés. Dans ce travail, nous avons étudié : 1) Le temps de gel entre des tannins de mimosa et des tannins de pin avec de l'alcool furfurylique, sans ajout de formaldéhyde de pH 1 à pH 11 2) L’analyse MALDI-TOF et RMN des tannins de mimosa avec de l'alcool furfurylique 3) La qualité de la surface du contreplaqué recouvert d’un papier imprégné de résine tannins de mimosa-alcool furfurylique 4) Les stratifiés de 10 plis à haute pression (HPL) ont été préparés avec de la résine tannins de mimosa-alcool furfurylique. La qualité de surface des HPL et les propriétés mécaniques du contreplaqué recouvert avec ces HPL ont été examinées. 5) Les stratifiés de 10 plis à haute pression ont été préparés avec de la résine de tannins de mimosa - alcool furfurylique en milieu acide. Les qualités de surface des HPL ont été comparées avec celles des HPL preparés avec une résine phénol-formaldéhyde / Resin impregnated papers have been widely used in manufacturing laminates for wood panels. Generally, paper impregnation involves melamine formaldehyde, melamine urea formaldehyde and urea formaldehyde resin. However, these materials are expensive when used in high quantity and derived from non renewable resources. Therefore, in this work we prepared tannin furanic resin impregnated paper to replace melamine formaldehyde and urea formaldehyde in the paper impregnation. Tannin furanic resin composed of two main natural materials: a) mimosa tannins which is non-toxic, environmentally friendly and relatively inexpensive to substitute the synthetic resin and b) furfuryl alcohol obtained by catalytic reduction of furfural, a natural compound obtained by the hydrolysis of sugars derived from agricultural waste. Tannins are naturally occurring phenolic compounds extracted from the bark trees that have been used industrially for many years as wood panel adhesives but no distance work have been done to study their potential in paper laminates. In this work, we studied: 1) The gel time between mimosa and pine tannin with furfuryl alcohol without the addition of formaldehyde from pH 1 to pH 11 2) The MALDI-TOF and NMR of mimosa tannin with furfuryl alcohol 3) The surface quality of the plywood overlaid with mimosa tannin- furfuryl alcohol resin 4) 10-ply high pressure laminates (HPL) were prepared with mimosa tannin- furfuryl alcohol resin. The surface quality of the HPL and the mechanical properties of plywood overlaid with this HPL were examined. 5) 10-ply high pressure laminates were prepared with mimosa tannin- furfuryl alcohol resin in the acid condition. The surface quality of the prepared HPL were compared with PF

L’introduction des matériaux composites à matrices thermoplastiques est étudiée depuis quelques années par les avionneurs. Les procédés actuellement investigués, soit par placement de mèches pré-imprégnées, soit par thermo-estampage de plaques préconsolidées, sont toutefois mal adaptés pour des pièces de forme complexe telles que des capotages, des volutes ou des entrées d’air. Pour s’affranchir de cette limitation, cette thèse vise à étudier une voie d’élaboration basée sur la mise en forme de textiles qui intègre par voie comélage/cotissage les renforts de carbone et les fils de thermoplastique. Le tout est suivi d’une consolidation en autoclave. Le projet de recherche comprend deux parties distinctes et complémentaires. La première partie est dédiée à l’étude de la mise en forme textile avant consolidation. La déformabilité en cisaillement des préformes textiles comélés a été caractérisée sur la base d’un essai « Bias Extension Test » instrumenté avec un dispositif optique pour mesurer les champs de déformation par corrélation d’images (2D-DIC). La mise en forme de la préforme textile sur des éprouvettes technologiques possédant une géométrie complexe de type double courbure a été effectuée à partir d’un pilote d’emboutissage. Une instrumentation optique a permis d’évaluer les champs de déformation en cisaillement (3D-DIC). La deuxième partie est consacrée à l’étude et à l’optimisation des conditions de consolidation en autoclave, des cycles de consolidation et l’étude de leur influence sur les performances mécaniques et la santé matière du matériau. Les relations matériau/procédé sont établies à partir de deux semi-produits FC/PPS : le Pipreg ® poudré de Porcher et le TPLF ® comélé avec fibres craquées de Schappe Techniques. Les résultats de ces deux thématiques ont permis la mise en oeuvre de pièces de faisabilité à double courbure aux propriétés microstructurales compatibles aux exigences aéronautiques pour des structures semi-structurelles. Une optimisation de la mesure de champ par stéréo- corrélation d’images et la prise en compte du comportement en tension et en flexion du renfort permettraient d’améliorer l’analyse des champs de déformation lors des essais de drapage. L’amélioration du cycle de consolidation et une sélection de produits d’environnement plus performants sont également des thématiques à explorer. / Thermoplastic resin composites have been studied for some years by aircraft manufacturer. Current processes studied concerning either prepreg bundle positioning or thermo-stamping of pre-consolidated laminates are not adapted for complex shape as air inlets. To overcome this limitation, this thesis investigates a method based on the manufacturing of fabrics made in commingled/co-woven yarns of carbon and thermoplastic fibres. Then fabrics are consolidated in autoclave. This research project has been divided into two distinct parts. The first part concerns textile shaping study before consolidation. Shear strains of textile preforms have been caracterized by « Bias Extension Test » instrumented with optical device to measure strain field by digital image correlation (2D-DIC ). Textile preform shaping on a double curvature technology test specimen was performed with stamping device. It was also intrumented by cameras to assess shear strain field (3D-DIC). The second part is focused on the study and the optimization of autoclave consolidation conditions and process parameters for thermoplastic composite part manufacturing. Process impacts on composite mechanical properties and microstructure are also studied. Material/process interactions assessment was performed with two CF/PPS semi-pregs : Pipreg ® powdered impregnated fabric from Porcher and TPLF ® commingled fabric with stretch-broken carbon fibers from Schappe Techniques. Results from these two research topics allow to manufacture double curvature composite parts with microstructural properties in accordance with aviation requirements for semi-structural parts. The optimisation of field measurements by 3D-DIC and the semi-preg characterisation in tensile and bending should be developed to improve strain field analysis during fabric shaping. Manufacturing process optimisation by the selection of more efficient materials used for vacumm bagging should also be investigated.

Le paludisme est l’une des maladies infectieuses la plus fréquente au monde avec 40% de la population mondiale exposée. En dépit des stratégies actuelles de lutte notamment la prise en charge rapide des cas, l’utilisation de matériaux imprégnés et la pulvérisation intra domiciliaire d’insecticide, le paludisme reste une des premières causes de morbidité et de mortalité notamment en Afrique subsaharienne. Cette partie du monde totalise à elle seule plus de 90% des cas de décès par paludisme dont 88% chez les enfants de moins de moins de 5 ans. En absence de vaccin utilisable en santé publique, il y a donc un besoin urgent de trouver une stratégie efficiente et simple de contrôle du paludisme. Le traitement préventif intermittent (TPI) définie comme l’administration d’un antipaludique à dose curative à des intervalles de temps prédéfinis réduit l’incidence du paludisme et apparaît aujourd’hui comme une des stratégies les plus prometteuses. Cette stratégie couplée au Programme Elargi de Vaccination (PEV) chez les enfants de moins de 1 an réduit l’incidence du paludisme de 30%. Des résultats plus importants sont obtenus chez les enfants de 0 à 5 ans voire de 0 à 10 ans lorsque la stratégie est appliquée en ciblant la saison de transmission. Nos travaux de recherche au Mali ont porté sur :- l’impact de la mise en œuvre du TPI couplé à la vaccination du PEV (TPin) sur i) la résistance P. falciparum à la Sulfadoxine pyrimethamine (SP), ii) la couverture des vaccins du PEV, iii) le taux de mortalité des enfants âgés de 4 à 18 mois.- l’efficacité du TPI chez les enfants ciblant la saison de transmission (TPIe) dans un contexte de faible et de forte couverture en des Moustiquaires Imprégnés d’Insecticides (MII). Nos résultats ont montré qu’après une année de mise en œuvre à l’échelle du district sanitaire, le TPIn a entrainé une augmentation de la couverture des vaccins du PEV. Cette couverture était de 53% en zone de non-intervention contre 69.5% en zone d’intervention (p<0.01). Il y a eu une réduction de la mortalité globale de 27% (RR= 0,73, IC95% : 0,55-0,97, p=0,029) chez les enfants âgés de 4 à 18 mois. Les fréquences des marqueurs moléculaires de la résistance de P. falciparum à SP en début et en fin la mise en œuvre et entre la zone d’intervention et la zone de non –intervention après une année de mise en œuvre étaient similaires. Deux doses de SP données en TPI à 8 semaines d’ intervalle durant la saison de transmission réduit le taux d’incidence du paludisme pendant la saison de transmission de 69,4% chez les enfants de moins de 5 ans et de 63,4% chez les enfants de 5-10 ans dans un contexte de très faible utilisation de MII (<5%). Dans une autre étude que nous avons menée, le TPI avec SP + Amodiaquine (AQ) donné en 3 occasions à un mois d’ intervalle pendant la saison de transmission a réduit le taux d’ incidence du paludisme clinique non compliqué de 82% (IC à 95%: 78%– 85%; P<0.001) et les formes graves de paludisme de 87% (IC à 95% 42% – 99%, P=0.001) chez les enfants âgés de 3 à 59 mois en dépit un taux d’utilisation des MII de plus de 99%. Nous n’avons pas documenté d’événement indésirable grave lié à l’utilisation de la SP ou de la SP + AQ en TPI durant ces deux études. Nos résultats étayent la recommandation du TPI, ciblant la saison de transmission ou couplée au PEV, pour la lutte antipaludique chez les enfants. / Malaria is one of the most common infectious diseases in the world and 40% of the world population is exposed to malaria. Despite the current control strategies such as rapid diagnosis and treatment of disease cases, use of insecticide impregnated materials and indoor residuals spraying with insecticides, malaria remained a main cause of morbidity and mortality particularly in sub Saharan Africa. More than 90% of the deaths due to malaria occurred in this region and 88% of these deaths occurred in children aged less than 5 years of age. In absence of vaccine that can be used in public health, there is an urgent need for a simple and efficient control strategy. Malaria intermittent preventive treatment (IPT) defined as the administration of curative dose of anti-malarial drug at predefined time intervals, appears as one of the most promising strategies. Given through the Expanded Program of Immunization (EPI), the strategy reduced the incidence of malaria by 30%. More drastic reductions were obtained in children aged 0-5 years and even 0-10 years when the malaria transmission season was targeted for the administration of the strategy. Our research work in Mali has assessed the following:- The impact of implementation of IPT administrated through EPI (IPTi) on: i) the resistance of P. falciparum to Sulfadoxine pyrimethamine (SP); ii) EPI vaccine coverage, and iii) mortality of children of 4-18 months of age. - The efficacy of IPT in children targeting the malaria transmission season (IPTe) in a context of low and high coverage of insecticide impregnated nets (ITN).We have found that the implementation of IPTi at the district level has resulted in an augmentation of the EPI vaccine coverage. The EPI vaccine coverage was 53% in the non-intervention zone compared to 69.5% in the intervention zone (p<0,01). There was a reduction in all cause mortality of 27% (RR= 0.73, 95% CI : 0.55-0.97, p=0.029) in children aged 4-18 months. The frequencies of molecular markers of the resistance of P. falciparum to SP were similar at the beginning and the end of the one year implementation period and between the intervention and non-intervention zones.Two doses of SP given at 8 weeks interval during the transmission season, reduced the incidence of malaria episodes during the transmission season by 69.4% in children aged less than 5 years and by 63.4% in children aged 5-10 years in a context of very low ITN use (<5%). In another study that we have conducted, IPT with SP + Amodiaquine (AQ) given at three occasions at one month interval during the transmission season reduced the incidence rate of clinical malaria by 82% (95% CI: 78%– 85%; P<0.001), and the incidence of severe and complicated malaria by 87% (95% IC 42% – 99%, P=0.001) in children aged 3 to 59 months of age despite an ITN use of greater than 99%.There was no serious adverse event related to the use of SP or SP+AQ in IPT during the two studies. Our results support the recommendation of IPT targeting the transmission season and IPT given through the EPI for malaria control in children.

Les véhicules de demain, (2020), devront diminuer leurs émissions globales de CO2 de 30% selon les directives européennes. Une solution qui apparait aujourd’hui comme inévitable est la substitution des métaux présents dans les châssis de véhicules par des matériaux composites plus légers et tout aussi performants. Pour généraliser cette approche à tout le secteur automobile, un temps court de fabrication des pièces est exigé pour satisfaire les cadences de production allant jusqu’à 1000 véhicules par jour. La production automatisée et robotisée de ces matériaux, basée sur la technologie de photo-polymérisation au moyen de rayonnements UV, répond à ces exigences. Le procédé de fabrication élaboré se décompose en deux phases : une phase de fabrication automatisée de pré-imprégnés (prépregs), produits semi-finis, et une phase de mise en forme et d’obtention du produit final (composite UV). La première étape consiste en l’imprégnation d’un renfort fibreux sec par une résine liquide photo-polymérisable, puis l’irradiation de celle-ci par des rayonnements UV, de manière à ce que la résine ne soit pas totalement polymérisée. On obtient alors un prépreg collant. La seconde étape de fabrication impose que les pré-imprégnés soient conditionnés parfaitement sous forme de bobines pour qu’ils soient intégrés dans un dispositif robotisé de dépose. D’où la nécessité de concevoir et de réaliser une machine automatisée de production des pré-imprégnés (objet de cette thèse). Cette machine a nécessité une automatisation se caractérisant par l'utilisation d'outils d'instrumentation et de pilotage modernes (servomoteurs Brushless, IHM, capteurs, …). Les essais réalisés sur cette machine ont permis de réaliser des premiers prépregs, dont les résultats ont conduit à des pistes de réflexion pour approfondir l'automatisation de la machine en vue d'améliorer le procédé de fabrication de ces prépregs. / The overall CO2 emission of the future vehicles, (2020), must be reduced by 30%, according to European directives. A solution that seems inevitable nowadays is the substitution of metals present in the vehicle chassis by lighter and equally efficient composite-materials. To generalize this approach throughout the automotive sector, a short manufacturing time of these materials is required to meet the high required production rates, of up to 1000 vehicles per day. The automated and robotic production of these materials, depending on the photo polymerization technology by UV radiation, meets these requirements. The developed automated manufacturing process consists of two phases: the phase of automated manufacturing of semi-finished composite (prepreg), and the phase of shaping and obtaining the final composite (UV composite). The first phase depends on the impregnation of fibrous reinforcement with a photo-polymerizable and liquid resin, then, on the partial irradiation of impregnated reinforcement with UV rays, in such a way that the resin is not completely cured. Thereby, a tacky prepreg is obtained. The second phase of automated manufacturing process requires that the prepregs must be perfectly reeled up in a form of coils, so that they can be incorporated in a robotic lay-up placement head. Hence, the need to design and produce a machine of automated prepreg production (subject of this thesis) is absolutely necessary. This machine requires automation, characterized by the use of modern instrumentations and control tools (Brushless Servo, Human–computer interface HCI, sensors...). The tests performed by this machine have enabled the production of the first prepregs, of which the results led to further approaches to develop the automation of this machine in order to improve the prepregs manufacturing process.