COMPOSENS a pour objectif le développement de matériaux composites polymère-bois ou fibres végétales performants à faible impact environnemental pour l’élaboration de biocomposites légers et recyclables. Le projet vise l’utilisation de ressources renouvelables de la région franco-belge : bois et fibres naturelles, telles que le chanvre et le lin. Les fibres étudiées seront des fibres courtes ainsi que des fibres continues (rovings, mats, tissés, co‑mêlés). Elles permettent de produire des biocomposites plus légers que des matériaux composites intégrant des fibres de verre. Les biocomposites sont utilisés dans différents secteurs porteurs de la zone transfrontalière : transports, construction, sport, mobilier et biens de consommation. D’après une étude de l’institut allemand « nova Institut » (2015), les composites polymère-bois (WPC) et polymère-fibres naturelles (NFC) représentent 15 % du marché des composites en Europe, et sont en croissance.
Les actions conjointes de sensibilisation, dissémination, accompagnement et soutien conduites par l’équipe de travail permettra, à terme, d’élargir le champ des applications des biocomposites pour répondre aux besoins d’un grand nombre d’entreprises de la zone, et particulièrement des PME.
En bref
Composens est un projet de recherche transfrontalière (Interreg) pour le développement de matériaux biocomposites polymère-bois ou polymère-fibres végétales performants à faible impact environnemental. Sept partenaires, belges et français, unissent leurs compétences pour développer des biomatériaux performants qui intéressent les industriels.
Ce projet Composens court sur 4 ans – du 1er avril 2016 au 30 septembre 2020 – avec un budget de €3.225.441 dont €1.612.721 proviennent du FEDER (Fonds européen de développement régional). Il est également cofinancé par la Wallonie, la région Grand Est ainsi que le département des Ardennes.
EN SAVOIR +
Choix des matières premières
COMPOSENS étudie la production de biocomposites avec un renfort constitué de bois ou de fibres de chanvre et de lin. Les fibres étudiées seront des fibres courtes mais aussi des fibres longues préparées (mats, tissés, co-mêlés). La matrice sera constituée d’un polymère pétrosourcé ou biobasé.
Préparation des fibres
L’un des défis auxquels doit répondre le composite est l’adhésion fibre/matrice, facteur majeur conditionnant les performances du biocomposite. Dans ce cadre, l’équipe de recherche COMPOSENS réalisera un (pré)traitement des fibres par des procédés propres tels que la steam explosion ou le vapocraquage, ou encore le plasma atmosphérique.
Produits recherchés
Les partenaires orienteront leur recherche en vue d’élargir le champ des applications des biocomposites et offrir aux marchés transfrontaliers des nouveaux produits tels qu’un compound polymère-fibres naturelles destiné à la fabrication additive (impression 3D). Une autre voie innovante sera développée : l’imprégnation des fibres naturelles continues par des thermoplastiques biobasés ou pétrosourcés ou l’activation par plasma atmosphérique, suivie de la mise en œuvre des composites par des techniques de compression moulage. Cette démarche innovante, facile à intégrer dans une ligne de production industrielle, devrait amener une réduction de la température, du cisaillement et du temps de séjour auxquels les fibres naturelles sont soumises lors de l’élaboration des biocomposites, et par conséquent leur dégradation.
Particularité de COMPOSENS : la remédiation environnementale
L’apparition de défauts sensoriels (odeurs) et l’émission de composés organiques volatils liées à la faible stabilité thermique des matières lignocellulosiques seront investiguées à chaque étape de mise en œuvre des composites. Ceci permettra de proposer des solutions de remédiation et répondre à la problématique de la qualité de l’air intérieur et de ses exigences réglementaires.
Transfert industriel : une priorité
Dans la perspective d’un transfert industriel, l’aspect économique – coûts des matières, coûts des procédés de traitement et coûts de mise en œuvre/mise en forme – ainsi que l’approche cycle de vie seront pris en compte pour sélectionner les meilleures options technologiques afin de déboucher sur des applications exploitables à l’échelle industrielle. Les biocomposites élaborés seront confrontés aux essais normalisés pour accélérer leur mise sur le marché (norme européenne EN 15534-2014).
TRANSFRONTALIER
Le périmètre transfrontalier rassemble de nombreux acteurs à tous les niveaux de la chaîne de valeur de la plasturgie et des biocomposites, depuis le monde agricole (fibres de lin, de chanvre, bois) jusqu’aux fabricants et utilisateurs de matériaux composites.
Ces entreprises, et particulièrement les PME, déjà impliquées dans les biocomposites ou souhaitant se diversifier vers ces matériaux, ont besoin de soutien concret pour le développement de nouveaux produits performants. Le projet transfrontalier COMPOSENS a pour ambition de répondre à ce besoin par une recherche appliquée dans la perspective de développer des solutions innovantes transférables vers le monde économique de la zone.
La coopération entre les 2 pays sera également nécessaire pour la valorisation des résultats de la recherche afin de maximiser l’impact du projet pour les industriels présents dans tout le territoire transfrontalier.
AVEC LE SOUTIEN DE
