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.
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.
Exemples de matériaux composites
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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 !
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) |
