Manufacturing process of agromaterial natural composite by twin-screw extrusion and injection moulding from sunflower cake. | Procédé d'élaboration d'agromatériau composite naturel par extrusion bivis et injection moulage de tourteau de tournesol

Inglés. Sunflower cake is the residue of the seed oil extraction. It is a real natural composite. Its proteic matrix contains about 35% by weight. Lignocellulosic fibers from husk are the filler. Twinscrew extrusion under moderate conditions (profile with one mixing zone and one stress zone, 100°C, water content of 30%) and amount of additives (glycerol, sulphite) decrease the matrix viscosity. Sunflower cake, with or without additives, is made by compression moulding (10min, 160°C, 100bars) or by injection moulding (110 à 120°C, compression ratio from 1,8 to 2,0, mould temperature at 60°C). Plasticating screw and moulds need to be adapted for agromaterials moulding. Additives (glycerol, urea, suphite, gallic and octanoïc acids) and post-treatments (thermal treatment at 200°C, siccative oil) improve mechanical strenght and water resistance of injected pieces. During the first process steps proteins have a themoplastic behaviour, and when their native supramolecular structure is reoganized by thermo-mechanical and chemical treatments they take a thermoset behaviour.

Francés. Le tourteau de tournesol est le résidu d'extraction d'huile de la graine. Il est un véritable composite naturel dont la matrice, essentiellement protéique, représente environ 35% de sa masse. Les fibres lignocellulosiques de la coque représentent majoritairement les charges. La viscosité de la matrice est diminuée par l'extrusion bivis en conditions modérées (profil avec une zone de malaxage et une zone de contrainte, 100°C, hydratation à 30%) et des formulations (glycérol, sulfite). Le tourteau, formulé ou non, se moule par thermopressage (10min, 160°C, 100bars) ou par injection moulage (110 à 120°C, taux de compression 1,8 à 2,0, moule à 60°C). Les vis de plastification et les moules doivent être adaptés au moulage d'agromatériaux. Des additifs (glycérol, urée, sulfite, acides gallique et octanoïque) et des post-traitements (cuisson, huile siccative) améliorent les résistances mécaniques et vis-à-vis de l'eau des objets injectés. Au début du procédé, les protéines ont un comportement thermoplastique et deviennent thermodurcissables dès que leurs réseaux natifs se sont profondément restructurés.