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Avec les chaleurs de l’été vient souvent l’apéro de fin de journée. Alors que vous vous prélassez sur votre terrasse, avez-vous conscience de tout le travail de recherche et d’innovation qui a mené à la confection des matériaux qui reposent sous vos pieds ? Bois traité chimiquement, bois traité à la chaleur, composite bois-plastique, tous ces produits résultent à la base du travail de chercheurs en sciences du bois.

Le procédé d’extrusion consiste à faire passer le polymère ramolli par la chaleur à travers une filière, pour former une pièce linéaire de section constante.

De son abondance, son faible coût et son aptitude à la mise en forme, l’ajout de fibre de bois comme matière de charge dans les matériaux composites gagne en popularité. Les composites bois-plastiques sont généralement produits à partir de farine de bois, dont le ratio longueur/diamètre des particules est faible. Ces petites particules s’intègrent bien lors du procédé d’extrusion (encadré), mais le faible ratio L/D induit des concentrations de contrainte qui causent une diminution de la résistance du produit par rapport au polymère seul. On sait depuis longtemps que la longueur des fibres influence les propriétés des produits qui en sont dérivés, comme le papier ou les panneaux de fibres, mais dans le cas des composites bois-plastiques, peu de travaux ont porté sur cette question.

Afin d’y répondre, des chercheurs provenant des principaux organismes de recherche sur la transformation sur bois au Québec se sont associés à des chercheurs américains. Sébatien Migneault, du Centre de recherche sur le bois, Ahmed Koubaa, de la Chaire de recherche du Canada en valorisation, caractérisation et transformation du bois et de la Chaire industrielle CRSNG-UQAT-UQAM en aménagement forestier durable, Fouad Erchiqui, de l’UQAT, Abdelkader Chaala, du Service de recherche et d’expertise en transformation des produits forestiers, Karl Englund et Michael Wolcott de l’Université d’état de Washington ainsi que Conelia Krause de l’UQAC ont participé au projet. Leurs résultats seront publiés sous peu dans la revue Journal of Applied Polymer Science.

Particules de bois
fibres de bouleau blanc provenant de  pâte chimico-thermomécanique

Les chercheurs ont testé des composites bois-plastiques fait à partir de trois longueurs de fibres de bouleau blanc (courtes, moyennes et longues) provenant de  pâte chimico-thermomécanique, qui ont été ajoutées à du polyéthylène haute densité. Des tests visant à mesurer la résistance à la traction et à la flexion ainsi que le gonflement au contact de l’eau ont été menés avec les échantillons générés.


« La résistance et la rigidité du produit augmentent avec la longueur des fibres de bois. »

Comme on s’y attendait, la longueur des fibres influence les propriétés physiques et mécaniques des composites bois-plastiques. Par rapport au polymère seul, on a noté une diminution de la résistance mécanique, mais cet effet est minimisé si l’on utilise de longues fibres puisque la résistance et la rigidité du produit augmentent avec la longueur des fibres. L’utilisation de longues fibres ne constitue cependant pas une panacée et est fonction de l’utilisation qui sera faite du composite. Ainsi, plus les fibres sont longues, plus le produit tend à gonfler au contact de l’eau, d’où la recommandation d’utiliser des composites à fibres courtes en milieu humide.

Particules de bois
Exemples de matériaux composites

Vous regarderez peut-être d’un autre œil votre terrasse, et pourquoi pas, vous pourrez maintenant impressionner le beau-frère avec toutes ces connaissances ! Bon été !

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Pour information :
Ahmed Koubaa
Professeur-Chercheur
Chaire de recherche du Canada en valorisation, caractérisation et transformation du bois
Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue

Rédaction :
Virginie-Arielle Angers, ing.f. M.Sc.
Candidate au doctorat en biologie
Chaire industrielle CRSNG-UQAT-UQAM en aménagement forestier durable
Université du Québec à Montréal

Selon l’article :
MIGNEAULT, S., KOUBBA, A., ERCHIQUI, F., CHAALA, A., ENGLUND, K. KRAUSE, C. et M. WOLCOTT, 2008. sous presse . Effect of fiber length on processing and properties of extruded wood-fiber/HDPE composites. Journal of Applied Polymer Science, DOI10.1002/app.28720, 8 pages. (Prévu pour le 2 juillet)

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