Biocomposites à coût compétitif utilisant des matériaux lignocellulosiques de l’industrie des pâtes et papiers

Le marché global des biocomposites est actuellement en pleine croissance (12% par l’an entre 2014-2019 et 5.8 milliards US$ en 2019) et est stimulé par une forte demande dans les secteurs de la construction et du transport [1-3]. Domtar est un important fournisseur de produits papetiers et de produits forestiers (25Mt/année), incluant différents matériaux lignocellulosiques qui ont le potentiel d’être utilisés dans des produits à haute valeur ajoutée, comme les mélanges de polymères et les matériaux composites. Canplex, une entreprise Québécoise, est spécialisée dans la fabrication de profilés extrudés de PVC (polychlorure de vinyle). L’entreprise, qui fabrique de nombreux produits flexibles, semi-rigides et rigides destinés à la construction, est désireuse d’améliorer la performance environnementale de ses produits et de réduire leur coût. Canplex a précédemment collaboré avec le CNRC sur le développement de formulations de PVC partiellement biosourcées.

Dans ce projet, le CNRC, Domtar et Canplex s’engagent à joindre leurs forces pour valoriser plusieurs fibres cellulosiques de bois produites par Domtar en les intégrant dans des plastiques afin de produire des biocomposites qui seront utilisés dans des applications industrielles. Plus spécifiquement, ce projet ciblera le développement de biocomposites à base de PVC destinés au marché de la construction, et de biocomposites à base de PP (polypropylène) destinés au marché de l’automobile (intérieurs de véhicules). 
Le travail des partenaires sera comme suit : i) Domtar optimisera la technologie de production de ses fibres cellulosiques de bois dans son usine de Windsor (QC), de manière à optimiser les caractéristiques de ses fibres (humidité résiduelle et propriétés de surface) tout en minimisant les coûts de production; ii) Le CNRC développera des formulations de biocomposites à base de PVC et de PP intégrant les fibres cellulosiques de Domtar pour les secteurs d’applications sélectionnés. L’expertise du CNRC et ses inventions dans le domaine des biocomposites seront utilisées pour accomplir ce travail. En particulier, une technologie brevetée par le CNRC (US 7,041,716) [4] sera mise à profit. Cette technologie permet la production de biocomposites à bas coût et à faible consommation d’énergie en éliminant la nécessité de sécher les fibres cellulosiques avant leur incorporation dans le polymère; iii) Canplex mettra à disposition ses lignes d’extrusion industrielles pour le prototypage de profilés de biocomposites de PVC, tandis que les lignes pilotes de moulage par injection du CNRC seront utilisées pour le prototypage de pièces moulées de biocomposites de PP. L’objectif ultime du projet est de démontrer la possibilité d’utiliser des matériaux lignocellulosiques tels que certaines fibres de bois dérivées de l’industrie papetière pour la fabrication de matériaux écologiques de construction et de pièces d’intérieurs d’automobiles à des coûts concurrentiels permettant une mise en marché efficace.