Les fibres naturelles dans les plastiques biosourcés

Il y a un petit moment maintenant on m’avait demandé de parler de l’utilisation de fibres naturelles dans la fabrication de plastiques biosourcés. Un petit post donc puisque j’ai déjà traité une partie du sujet.

Il y a deux manières d’utiliser les fibres naturelles :

  • Dans la fabrication des bioplastiques (cas du chanvre pour fabriquer des polyesters par exemple)
  • Dans le renfort des plastiques ou bioplastiques

Pour le premier cas, il faut savoir que les fibres sont utilisées comme n’importe quel autre type de renfort, pour améliorer certaines propriétés du plastique dans lequel elles sont introduites. On obtient un composite qui peut avoir une base thermoplastique ou thermodurcissable.

Les fibres les plus utilisées sont le lin, le sisal et le chanvre. Quel que soit le plastique dans lequel elles seront introduites il n’est pas évident d’utiliser ces fibres naturelles parce que contrairement aux fibres synthétiques, leurs caractéristiques sont variables.

Du coup les performances du composite obtenu sont également variables. Ça n’est pas très grave quand on veut fabriquer de la vaisselle en plastique renforcé, mais pour des applications plus techniques c’est limitant.

On les retrouve par contre dans l’automobile, dans la fabrication de panneaux de porte par exemple La variabilité de la qualité des fibres est quand même le point le plus compliqué à gérer.

Et il ne faut pas croire que l’on peut introduire des fibres dans une matrice polymère facilement ! il faut que fibres et matrices soient chimiquement compatibles.

Pour permettre une bonne dispersion des fibres pendant la fabrication (sinon elles vont rester en paquets et le matériau sera hétérogène). Du coup il est parfois nécessaire de modifier chimiquement la surface des fibres.

Les fibres ne sont pas faciles à utiliser parce qu’elles reprennent de l’humidité. Il faut une maîtrise du process de mise en œuvre pour éviter que l’humidité ne vienne s’installer entre la matrice et la fibre, ce qui pourrait générer des dé-cohésions et des fissures.

Concernant leur fin de vie, cela va dépendre de la matrice : si la matrice est compostable par exemple, le composte obtenu le sera également. Si la matrice est de nature thermodurcissable ce ne sera pas le cas et le composite ne sera pas recyclable.

Dans le cas d‘une matrice thermoplastique, il y a possibilité de faire fondre la matrice, récupérer les fibres, qui pourront être réutilisées bien qu’abimées par le process de recyclage.

On voit également, et de plus en plus, des articles sur de nouveaux produits à base de nanocristaux de cellulose par exemple. Pour l’isolation ou d’autres applications techniques. Ça reste encore à la marge

Pour le deuxième cas, je vous mets le post sur les plastiques « naturels » ICI.

Ainsi que celui sur les bioplastiques ICI.

Dans le cas du chanvre, le process de fabrication d’un bioplastique est lié à l’extraction de la cellulose qui est ensuite transformée en biopolymères.

Ces biopolymères peuvent être biodégradables... ou pas. Ils sont souvent mixés à d’autres matériaux, naturels ou pétrosourcés.

En tout cas la gamme de biopolymères possible est assez importante. Majoritairement des polyesters (facile à obtenir par réaction acide).

J’en profite pour vous demander la plus grande vigilance quand vous recherchez des infos sur les plastiques biosourcés parce que les ¾ des sites que j’ai consultés sont blindés d’informations fausses, dans le but de pousser à l’utilisation de matériaux biosourcés.

Comme déjà expliqué plusieurs fois, les biomatériaux peuvent être une alternative mais ils ont leurs limites, ce n’est pas la solution miracle, et sans vouloir vous pourrir votre semaine la solution miracle n’existe pas.

Enfin, l’origine naturelle d’un produit ne détermine ni sa fin de vie (biomatériau ne signifie pas biodégradable) ni sa toxicité !! J’espère en tout cas avoir répondu à la question initiale.

Petit lien vers le Thread Twitter : https://twitter.com/Kako_line/status/1143240587480580097

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