Auteur : David Myja, chercheur chez Innofibre
Le bois et ses constituants, notamment la fibre cellulosique, sont des atouts majeurs de la transition écologique en cours. Les produits cellulosiques remplacent progressivement les produits en plastiques issus du pétrole, notamment dans le domaine de l’emballage. Au cours des dernières années, les recherches ont permis d’élargir les débouchés des produits du bois avec le développement d’un nouveau matériau : les mousses cellulosiques.
Figure 1 – Blocs de construction en mousse faits à partir de fibres kraft blanchies (bloc blanc), de fibres de cartons recyclés (blocs bruns) et de fibres de textiles recyclés (bloc bleu)
La volonté des consommateurs de réduire l’impact environnemental de nos modes vie pousse les gouvernements à légiférer sur la réduction ou le bannissement des produits en plastiques à usage unique. Ainsi, l’industrie manufacturière se tourne vers le développement de produits à base de ressources naturelles et renouvelables telles que le bois. Le bois et ses constituants sont des sources importantes pour le développement de nombreux matériaux différents allant des meubles, aux structures de construction, en passant par le papier et le carton. Bien que de nombreux matériaux puissent être produits à partir du bois, certains produits plastiques n’ont pas encore d’équivalent biosourcé disponible commercialement. Cependant, des recherches réalisées récemment permettent d’élargir les possibilités de remplacement des produits d’origine pétrolière par un matériau à base de fibres de bois. En effet, les mousses de cellulose ont la particularité d’avoir une densité très faible (entre 15 et 100 kg/m³) et présentent des propriétés différentes des autres matériaux fibreux tels que le papier, le carton ou certains produits thermoformés. Elles présentent ainsi de nouvelles possibilités de substitution de produits en plastiques.
Les mousses cellulosiques développées chez Innofibre sont faites à partir de fibres de cellulose exclusivement. Ainsi, elles sont 100 % biosourcées, recyclables et biodégradables en fin de vie. Le matériau peut être produit à partir de différents types de fibres, allant de la pâte chimique à la pâte mécanique, des fibres vierges aux fibres recyclées, des fibres naturelles ou modifiées, et même à partir d’autres types de fibres comme les fibres textiles ou agricoles. Actuellement, deux applications sont visées pour les mousses de cellulose, à savoir l’isolation thermique et les absorbeurs de chocs dans les emballages.
Dans le domaine de la construction, il y a un grand intérêt pour l’intégration de produits biosourcés dans les différents éléments d’un bâtiment. Les mousses cellulosiques, présentant un facteur d’isolation thermique R d’environ 3,6 par pouce (RSI d’environ 0,63), sont des alternatives prometteuses pour l’isolation des bâtiments. Des solutions biosourcées sont déjà existantes dans l’isolation thermique (ex. : cellulose giclée), cependant, celles-ci sont appliquées en vrac et principalement utilisées pour l’isolation dans l’entretoit. Les mousses cellulosiques, ayant une structure mécanique rigide, peuvent être installées comme des panneaux dans la composition des murs. De plus, le procédé de fabrication des mousses se fait à l’état humide, ce qui permet une incorporation simple et homogène de différents additifs afin de respecter d’autres propriétés essentielles pour ce type de matériaux (ex. : ignifuge, résistance à l’eau).
Figure 2 – Section de mur en structure de bois avec des mousses cellulosiques comme isolant (gauche) / Mousses cellulosiques avec et sans traitement retardateur de flamme (centre) / Panneaux de mousses (droite)
Pour ce qui est d’une utilisation dans l’emballage, les mousses pourraient remplacer les mousses de polyéthylène, le styromousse ou encore le papier bulle. Les caractérisations physiques effectuées sur les mousses de cellulose montrent que celles-ci ont des propriétés similaires aux mousses de plastiques d’origine pétrolière. De plus, le procédé de fabrication des mousses cellulosiques permet d’obtenir des produits de différents formats. Pour des formats simples, une mousse peut être découpée à partir d’un plus gros panneau. Cependant, il est aussi possible de produire des pièces aux structures plus complexes en formant la mousse dans un moule.
Figure 3 – Différentes déclinaisons de structure pour les mousses cellulosiques
Innofibre poursuit le développement de ce nouveau matériau tant sur les propriétés du produit que sur le procédé de fabrication. L’expertise ainsi développée, jumelée à la disponibilité des différentes sources fibreuses au Québec, permettra au secteur manufacturier de la région de se diversifier, au secteur de la construction d’utiliser des matériaux plus écoresponsables, et également de réduire les déchets plastiques dans les emballages en constante croissance.
