• Langue : Français
• Discipline : Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces
• Identifiant : 2025ULILN019
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 07/10/2025

Résumé en langue originale

La régénération des fibres de carbone recyclées par voie cardée constitue une approchetextile prometteuse pour restructurer des fibres discontinues issues du recyclage de composites. Cettethèse étudie l'influence des paramètres de cardage sur les propriétés morphologiques et mécaniquesdes fibres obtenues, à travers une analyse multi-échelle. Un plan d'expérience a été défini en faisantvarier la densité d'alimentation, le taux de fibres thermoplastiques, la vitesse de cardage, le nombrede passages et l'ouvraison initiale. La caractérisation morphologique a porté sur la longueur,l'orientation et l'homogénéité des fibres et des voiles, à l'aide de protocoles adaptés ou développés aulaboratoire. Les propriétés mécaniques ont été évaluées à l'échelle de la fibre unitaire par des essaisde traction statique et cyclique. Une modélisation statistique par la loi de Weibull a été utilisée pouranalyser la dispersion des propriétés en traction. Les résultats montrent que les propriétés mécaniquesdes fibres recyclées sont globalement conservées après cardage, sauf lorsque les fibres sont soumisesà un nombre élevé de passages ou que la densité d'alimentation est trop importante. Le nombre depassages est le paramètre ayant l'effet le plus marqué sur la réduction de longueur, tandis que l'ajoutde fibres thermoplastiques permet de limiter cette dégradation. L'analyse statistique a permis de mieuxdécrire la dispersion des propriétés mécaniques et d'orienter le choix de configurations de cardage.L'ensemble des résultats donne des repères pour ajuster les conditions de cardage en vue de laréutilisation de fibres recyclées dans des renforts pour composites performants à faible impactenvironnemental.

Résumé traduit

The regeneration of recycled carbon fibres through carding offers a promising approach torestructure discontinuous fibres derived from composite recycling. This thesis examines the influenceof carding parameters on the morphological and mechanical properties of the fibres, using a multi-scale analysis. A design of experiments was established by varying the feeding density, thermoplasticcontent, carding speed, number of passes, and the degree of pre-opening. Morphologicalcharacterisation focused on fibre length, orientation, and web homogeneity, using protocols eitheradapted or developed in the laboratory. Mechanical properties were assessed at the single-fibre scalewith static and cyclic tensile tests. A statistical modelling based on the Weibull distribution was usedto analyse the dispersion in tensile properties. The results show that the mechanical properties ofrecycled fibres are generally preserved after carding, except when the fibres undergo a high numberof passes or when the feeding density is too high. The number of passes had the most noticeable effecton fibre length reduction, while the addition of thermoplastic fibres helped limit this degradation.Statistical analysis provided a better understanding of the dispersion in mechanical behaviour andhelped guide the selection of carding configurations. Overall, the results help define suitable cardingparameters to allow the reuse of recycled carbon fibres in composite reinforcements with goodperformance and lower environmental impact.