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Bioplastiques: La course est engagée!

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Les utilisateurs de plastiques moulés demandent des matériaux alternatifs qui soient solides, durables, légers et fabriqués à partir de sources renouvelables. Un nombre croissant d'entreprises - dont une canadienne - ouvrent la voie à l'aide de composites à base de pâte de bois.

Le domaine des composites bioplastiques a été mis au premier plan avec l'annonce récente de Weyerhaeuserde la mise au point d'un nouveau matériau composite de polymère et de pâte de bois, qui sera utilisé par Ford MotorCompany pour étendre la portée potentielledes matériaux en fibres naturelles pour desutilisationsautomobiles. Un porte-parole de Ford déclare qu'avec une utilisation accrue de ces matériaux issus de ressources renouvelables, l'entreprise peut réduire significativement l'empreinte environnementale de ses produits tout en gagnant toutes sortes d'avantages tout au long de la chaîne d'approvisionnement.

Le nouveau produitTHRIVEtmde Weyehaeuseret d'autresproduits de fournisseurs debiocompositesaurontde profondesimplications pour l'industrie de la pâte de bois qui estactivementà la recherche denouvelles sources de revenusquant à sesressources en fibresrenouvelables. Lafibre de boisne faisant pas partiede lachaîne, elleaun avantage inhérent.

L'association avec Ford donne certainement à Weyerhaeuser une longueur d'avance dans les lucratives utilisations automobilesainsi qu'une place assurée dans les gros titres, assurément. Cependant, il s'agit d'un acteur parmi plusieurs dans cette industrie en plein essor. La course est lancée pour développer de nouveaux matériaux composites etd'autres utilisationsà base de fibre de bois.

Les composites de Weyerhaeuser visent également de nombreuses autres utilisations de plastiques moulés y compris les meubles de bureau, le matériel de cuisine, les petits et grands appareils électroménagers, et d'autres produits industriels qui utilisent actuellement des plastiques renforcés de fibre de verre. L'entreprise prévoit élargir la gamme de produits au-delà de l'actuelmélange polypropylène/fibres,et inclure une gamme de mélanges de polymères avec et sans hydrocarbures.

D'autres entreprises ont des idées d'utilisation et des aspirations similaires. En voici un aperçu:

Technologie développée au Canada

L'entreprise canadienne Greencore Composites, basée à Toronto, a mis au point des composites de polymères/pâte de bois capables de remplacer les composantes énergivores de fibre de verre renforcéactuellement utilisés pour une grande variété de produits. La société affirme que satechnologie NCell® est basée sur la production in situ de microfibres lignocellulosiques. Les demandes de brevet pour ce procédé sont en cours. Ces fibres ont une superficie et des rapports d'aspect élevés, ce qui permet de meilleures propriétés mécaniques. L'entreprise affirme pouvoir produire des microfibres de manière rentable et à partir d'une variété de matières premières. Tembecfournit l'entreprise en pâte de bois spécialisée.

Le procédé de fabrication permet une dispersion efficace des microfibres dans le matériau composite, tout en maintenant une morphologie et des propriétés adéquates. Ceci provient d'une combinaison de technologie et d'additifs chimiques.

Le composite NCell a été testé avec succès dans de nombreuses applications, tel que des pièces automobiles, des conteneurs rigides, des meubles et des produits industriels. La capacité de GreenCoreà remplacer jusqu'à 40% ducontenu de polymère synthétique avec des fibres de bois permet des économies substantielles allant jusqu'à 20% par rapport à des matériaux traditionnels en fibre de verre, réduit les émissions de CO2 et améliore la capacité de recyclage.


Des granules de composites GreenCoreNCell sont utilisées dans les procédés de moulage par injection.


Panneaux multicolores créés avec des NCell pigmentés

Les européens font la promotion active desbiocomposites

Les compagnies européennes de produits forestiers sont elles aussi activement impliquées dans le marché du bioplastique, utilisant leurs propres pâtes spécialisées. L'été dernier, l'UPM finlandaise a annoncé que son biocompositeForMia remplacé le plastique comme matériau de couverture sur un microscope accessoire de téléphone mobile développé par KeepLoop, une société finlandaise de technologie. Un porte-parole de l'entreprise affirme que le nouveau biocomposite est un excellent matériau pour le processus de moulage par injection. Il est plus doux et plus chaud que le traditionnelpolymère plastique en PC/ABS.

Des clients de l'UPM ont déjà utilisé ForMi dans la fabrication de meubles et de divers biens de consommation grand public. La société a démontré que ce matériau répond aussi aux besoins de l'industrie électronique.

Le biocompositeUPM ForMi est utilisé de plusieurs façons pour des produits électroniques -
dans ce cas-ci un accessoire microscope miniature KeepLoop pour téléphone mobile.

Plus tôt cette année, l'entreprise suédoise SödraCell a annoncé qu'elle a commencé la production commerciale de DuraPulp pour une utilisation dans les matériaux renouvelables et biodégradables qui sont aussi très résistants. Le produit a été développé en collaboration avec Innventia, un organisme suédois de recherche.

DuraPulp est constitué d'une pâte spécialement choisie parmi un procédé de mise en pâte SödraCell et d'un biopolymère. Au cours du traitement, ces deux composantes acquièrentdes propriétés particulières telles que la résistance à l'humidité, la robustesse et la dureté. En novembre dernier, DuraPulpa remporté le prix PPI duproduit innovant l'année.

Nanocellulose: petite taille, énorme impact

Malgré sa petite taille et son énorme impact, la nanocellulosesous toutes ses formes, est également un acteur significatif dans l'élan de production de biomatériaux ayant des propriétés physiques améliorées. Certains gros consommateurs de plastique sont très intéressés. Par exemple, lors d'une récente conférence Tappià Montréal sur lananocellulose,un représentant d'IBM a déclaré que la société est intéressée par les biomatériaux de substitution pour remplacer les plastiques pétrochimiques utilisés dans ses serveurs et ses centres de données.

Au Canada, CelluForce mène la charge pour commercialiser lananocellulose cristalline - une composante biochimique spécialisée visant une variété d'utilisations à haute valeur ajoutée. L'usine pilote produisant une tonne par jour à Windsor, QC est opérationnelle depuis le début 2012. En Europe, UPM et StoraEnso ont récemment ouvert des usines de démonstration pré commerciale pour les nano et micro fibrilles de cellulose, d'autres variantes de la nanocellulose.

Bien que de nombreuses et diverses utilisations de la nanocelluloserestent à venir, certaines utilisations bioplastiques de ce minuscule matériau fondamentalcommencent juste à apparaître. Le VTT TechnicalResearch Centre et l'Université d'Aalto en Finlande ont annoncé récemment début 2012 avoir développé une méthode permettant la fabrication de pellicules de cellulose nanofibrilisée, qui convient pour l'emballage alimentaire enempêchantla détérioration des produits.

Daicelau Japondéveloppe des utilisationspoursa NanoCelish™. La société affirmequele mélangede fibresà l'échelle nanométriquedans une résinedonne un produitcomposite exceptionnellement résistant quipermet de produiredes automobiles plus légères.Étant donné que le matériaun'affecte pas latransparence de la résine, l'entreprise planifiela fabrication d'unmatériau compositede substitutionpour le verre.

La croissance rapide des bioplastiques

L'industrie du bioplastique jouit d'un élan considérable en ce moment, et beaucoup de nouveaux produits et utilisations seront probablement annoncés dans un avenir assez proche. L'industrie évolue si rapidement qu'il est difficile d'en suivre le rythme des annonces.

D'ailleurs, voici un article de presse publié à la fin septembre 2012 intitulé, "Biocomposites challenge chipboard (akaparticleboard) as furniturematerial."

VTT TechnicalResearch Centre of Finland a développé un nouveau matériau léger de structure de meubles de cuisine qui peut remplacer l'aggloméré (particules). Il est fabriqué à partir de polymères plastiques renforcés par des fibres naturelles comme de la sciure, de la pâte de bois, du lin, du chanvre ou de la tourbe. Selon un chercheur du VTT, l'élément structurel de la cuisine de demain serapeut-être fait de procédés de moulage de plastique ou d'extrusion.

En plus de réduire la consommation de matières premières de 25 à 30 %,le nouveau produit est plus résistant queles panneaux d'aggloméré et à l'épreuve de l'humidité.

Avec ceci, et d'autres produits encore à venir, la course se poursuit.


 
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