Les composites renforcés par des fibres naturelles se sont beaucoup développés ces dernières années et il y a de nombreux enjeux industriels dans ce domaine pour des composites à fibres longues comme à fibres courtes.

 

Dans ce cadre, les travaux du laboratoire se concentrent sur :

La préparation de fibres : la technologie d’extrusion bi-vis est exploitée pour préparer des fibres courtes (d’origine végétale ou animale) et permet de préserver des facteurs de forme plus grands que les technologies de broyage classiques. Pour la préparation de fibres longues, le laboratoire exploite, en collaboration avec le LGP de l’UTTOP, des équipements industriels (décortiqueuse mécanique, extracteur « toutes fibres », ligne de teillage/peignage) permettant d’isoler par voie sèche les fibres libériennes des plantes à fibres (lin, chanvre, ortie, etc.), et éventuellement de les pré-assembler.

Les matrices thermoplastiques ou thermodurcissables naturelles ou biosourcées et/ou biodégradable : la plupart des bioplastiques (PLA, PHAs, PBS, PBAT, PA11, PCL...) a été compoundée au laboratoire avec des fibres naturelles et étudiée dans le cadre de composites thermoplastiques pour l’injection-moulage en particulier. Pour les composites de structure, des travaux spécifiques ont été menés sur les matrices epoxy-amine mais les recherches sont plus orientées sur les fibres elles-mêmes.

Matériaux autoliés : le laboratoire développe depuis de nombreuses années des panneaux denses de fibres autoliés (en utilisant un liant endogène, le plus souvent la lignine mais pas uniquement) à partir d’une très grande variété de fibres, souvent des raffinats d’une extraction liquide-solide. Ce sont les conditions de process (pression, température) et la composition des biomasses qui définissent les propriétés finales de ces panneaux. Pour des panneaux de plus faible densité à visée d’isolation thermique et/ou phonique, des biopolymères peuvent être utilisés comme matrice pour améliorer la tenue des panneaux.

 

Dans cet axe, le verrou scientifique principal concerne l’affinité entre les fibres naturelles (plutôt hydrophiles) et les matrices (souvent hydrophobes). La recherche se concentre donc sur l’interface fibres/matrice afin d’améliorer les propriétés des composites produits.