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Quels sont les agro composites les plus prometteurs ?
Actuellement, il est plus facile de remplacer les fibres que les résines. En effet, l’obtention de résines totalement naturelles qu’on pourrait mélanger avec des fibres est encore soumise à caution. Donc, les matériaux les plus intéressants sont à base de fibres naturelles avec des résines synthétiques. Ce sont plutôt des semi agro-composites, un pas intermédiaire entre les produits 100% synthétiques d’aujourd’hui et les produits 100% naturels qui seront peut être utilisés demain.
Dans quels domaines sont utilisés les semi agro-composites ?
Dans l’automobile et le bâtiment, on trouve des fibres de lin avec des résines de type époxy ou phénolique. Par exemple, dans l’automobile, les panneaux et tablettes sont en matériaux composites. Les propriétés mécaniques des fibres naturelles sont très proches de celles des fibres synthétiques, et elles ont un avantage important : un poids plus faible. Or, dans les domaines automobile et aéronautique, on cherche constamment à diminuer le poids des composants pour baisser la consommation de carburant. Mais on n’en est qu’au tout début, puisqu’actuellement, 99% des composites utilisés sont à base de fibres et de résines synthétiques.
Et dans l’avenir ?
Cette part ne peut qu’augmenter, compte tenu d’une demande très forte de se tourner vers des produits naturels, et du fait que les fibres naturelles se travaillent de la même façon que les fibres synthétiques. De plus, toute l’industrie est engagée dans une démarche d’analyse de cycle de vie des produits. En choisissant un matériau renouvelable, on obtient souvent un bilan environnemental plus favorable. On peut imaginer aussi qu’en termes de prix, une fois que la filière industrielle sera constituée, le coût des agro-matériaux sera plus compétitif. Aujourd’hui, le ratio va du simple au double. Enfin, les fibres n’interviennent pas dans la notion de recyclabilité, qu’elles soient naturelles ou synthétiques. En effet, elles sont noyées dans la résine, qu’il faut solubiliser, fondre ou dépolymériser. Ce n’est qu’après que l’on peut éventuellement récupérer les fibres. De nombreuses études s’attaquent à ce problème, pour rendre le composite vraiment recyclable.
Une illustration étonnante : le projet HOBBIT porté par Rescoll
Le projet HOBBIT concerne le développement d’un nouveau concept d’implants hybrides résorbables, constitués d’une matrice polymère et de charges céramiques bioactives. Les céramiques sont notamment composées de bio-verre dont la composition est très proche de l’os humain. HOBBIT représente une application très pointue qui vise à concevoir des substituts osseux réalisés avec des agro-composites : ce sont des céramiques synthétiques alliées à une résine partiellement naturelle, car issue de l’amidon de maïs. Le but est de réussir la compatibilité de la résine avec le corps humain, afin qu’il vienne coloniser ce composite. Les implants se résorbent au fur et à mesure de la repousse de l’os. Ce projet, cofinancé par la DGCIS est labellisé par le pôle de compétitivité PLASTIPOLIS.

Interview de José Alcorta, ingénieur chez Rescoll, société de recherche dans le domaine des matériaux apparue dans le Lettre N° 7 du “Lieu du Design” que vous pouvez télécharger sur : lettre technologique_7

Rescoll est spécialisée dans la mise au point de nouveaux produits ou nouvelles applications à base de matériaux polymères dans des domaines tels que l’aéronautique, l’espace, la défense, la mécanique, les énergies renouvelables ou le biomédical.

Aujourd’hui, de nombreux chercheurs s’attachent à trouver une alternative aux produits issus de la pétrochimie. L’objectif est de mettre au point des matériaux bio-sourcés permettant de créer des composites avec une meilleure empreinte écologique. D’ailleurs, la chimie du végétal est l’une des priorités de recherche et développement du Ministère de l’Agriculture et de la Pêche. Les matériaux agro-composites ou bio-composites connaissent une croissance de l’ordre de 50% par an. S’ils sont pour l’instant minoritaires, ils ouvrent des perspectives à moyen et long terme très engageantes.
L’union des fibres et de la résine
Un matériau agro–composite représente la synergie réussie entre deux matériaux différents. Ce sont en général des fibres et une matrice en plastique ou en résine. Les fibres employées pour l’instant dans l’industrie sont très majoritairement synthétiques (verre, carbone…). Le but est de les remplacer principalement par des fibres naturelles aux très bonnes propriétés mécaniques comme le chanvre et le lin ou encore le bambou. Quant aux résines végétales, ce sont des substances naturelles secrétées par certains végétaux. Pour l’instant, les premières applications concernent des fibres naturelles alliées à des résines synthétiques, à base de polyester ou de polyuréthane. Cependant, des recherches sont à l’œuvre sur des résines dont une partie des composants sont issus des agro-ressources, comme des dérivés des pailles ou des rafles de maïs ou de tournesol. Mais l’un des freins au développement des agro-composites reste le prix : en effet, celui notamment de la fibre de verre reste largement concurrentiel.
Un nombre exponentiel d’applications
Les industriels se montrent de plus en plus intéressés par l’utilisation de fibres naturelles. Les éco composites représentent une solution d’avenir plus durable pour des secteurs comme l’automobile, l’aéronautique, l’ameublement, l’industrie du sport et du loisir…. Parmi les applications les plus récentes, citons les médaillons de portes des Citroën, un vélo, une raquette de tennis Décathlon, une collection de lingerie Rosy…
Les agro-composites prennent aussi place dans le bâtiment, pour des bétons allégés par exemple.

Téléchargez le dossier édité par “Le Lieu du Design” avec la collaboration de RESCOLL : lettre technologique_7

The new Community strategy for 2007-2012 on health and safety at work stresses and sets out the need to identify situations of risk exposure and to design preventive solutions and innovative technologies to deal with the new risks that have to be faced by emergency bodies as well as emergency teams. SAFEPROTEX Project falls into this big goal.

SAFEPROTEX is a step forward in the aim at matching the most promising materials and technologies and the need for high added value protective clothing.
SAFEPROTEX is a collaborative project under the 7th Framework Programme targeted to SMEs (call identifier-FP7-NMP-2008-SMR-2).
The starting day of the Project was April the 1st, 2010 and the duration is 42 months. There is the participation of nineteen beneficiaries belonging to nine European countries (Greece,  Czech Republic, France (RESCOLL is the only French partner of this project), United Kingdom, Finland, Spain, Sweden, Italy and Slovakia).

SAFEPROTEX –– Goals
There are two main general goals for the project. First one is the development of protective uniforms, incorporating multiple protective properties and designated for rescue teams and emergency bodies under complex risky conditions met in various types of everyday emergency operations. That means designing protective uniforms able to protect against the multiple hazards of risky situations: protection against wetting and water permeation; protection against extreme environment temperatures; protection against microbial contamination; protection against fire and associated heat; protection against UV radiation; protection against static electricity.
A second goal is achieving a big component of durability of those protective functions by respecting physiological comfort and mechanical parameters.
The European dimension of the project is assured by the fact that the competences required to reach the goals of the project – related with chemical protection, thermoregulation, high temperatures alerts and antibacterial properties- are unique and cannot be found in a single country.
The Economical and Competitiveness aspects of the project are assured by the fact that the unique properties of SAFEPROTEX expected products have a strong potential for wide applications in the various emergency teams operating worldwide, so the spectrum of marketed and business possibilities is very huge. In addition, the project opens a door for the SMEs cooperation around Europe, by investigating and producing High-tech value products..
SAFEPROTEX –– Means
SAFEPROTEX project is highly multidisciplinary and requires developments in diverse areas such as polymers science, technology and processing, new additive masterbatches development and fiber spinning, nanotechnology, sol-gel technology, smart thermoregulating materials, micro-encapsulation, plasma technology, ergonomic garment design, etc. Based on a unique combination of expertise, an extensive literature review and a deep knowledge of textile materials and technologies, the Consortium has selected among various approaches to focus its research activities on the most promising materials and technologies.

More information : First SAFEPROTEX Newsletter_FINALcorr