Brevet FR2908425A1 — publié le 20080516

L'invention concerne une matière naturelle végétale issue d'une matière première renouvelable, transformée en longueur spécifique à partir des fibres de plantes annuelles ou pluri annuelles. Elle utilise notamment du lin, du chanvre, du sisal, du kenaf, du jute, de l'abacca ou toute autre fibre végétale, ou leurs mélanges entre elles et/ou avec des fibres synthétiques, organiques et/ou minérales, pour une utilisation différente de leurs applications initiales (principalement textile, papeterie), dans des nouveaux secteurs d'application tels que la plasturgie, les composites, les agrégats. L'invention concerne la mise en forme de la matière tenant compte selon le souhait des étapes pour sélectionner, orienter, calibrer, de manière homogène et constante la fibre. L'objectif est d'aborder des nouveaux débouchés industriels et techniques tels que les transports, le Bâtiment - Travaux Publics, le sport et loisirs, l'ameublement, le machinisme agricole, les biens de consommation, etc. et d'anticiper les exigences des industriels en garantissant une traçabilité et une fiabilité d'approvisionnement. L'utilisation de cette matière première transformée est inventive puisque initialement les débouchés premiers de ces fibres sont le textile et la papeterie. Par exemple, le lin fibre, est traditionnellement cultivé, selon des méthodes spécifiques avec un rendement û après les différentes phases de transformation - de 20 à 25 % de filasse (fibre longue) par rapport à la plante arrachée en champ. L'unique utilisation de cette fibre est le textile pour les marchés de l'habillement et de la décoration dans l'habitat. La démarche d'innovation pour cette mise en oeuvre de fibre s'appuie sur les éléments suivants : o La variété peut être sélectionnée bien spécifiquement pour des propriétés de fibres d'une finesse donnée, d'une morphologie donnée, d'une composition donnée, d'une résistance donnée, d'une couleur donnée et/ou autres. Ces propriétés peuvent être obtenues par des transformations mécaniques, thermiques, atmosphériques, électriques, magnétiques, chimiques ou biochimiques. o La fibre est orientée de manière parallèle, transportée dans sa longueur pour lui faire subir une calibration en longueur allant de 1 millimètre à 2 mètres (selon le type de plante) puis elle peut être conditionnée en sac sous vide par exemple. L'apport d'innovation est par conséquent la calibration homogène des longueurs des fibres et leur répartition isotrope ; préparation qui exploite pleinement les propriétés de la fibre, notamment mécaniques. Cette matière est innovante puisqu'elle fait appel à un cheminement, de la culture à sa transformation, bien spécifique. Elle trouve son intérêt dans des secteurs d'applications différents de ses applications principales qui sont le textile et la papeterie, par exemple 2908425 -2- la plasturgie, les composites, les agrégats. Cette matière présente les caractéristiques générales suivantes : Intérêts 5 - Matière première renouvelable -Éco-bilan favorable (neutre face au CO2) - Cycle de fin de vie des pièces favorable - Limitation des problèmes de sensibilisation (dermiques/respiratoires) versus fibres de verre (par exemple) 10 -Traçabilité de la matière depuis sa culture - Flexibilité de la fibre végétale - Régularité de la longueur et de la finesse - Imprégnation très bonne - Propriétés mécaniques équivalentes voire supérieures à la fibre de verre 15 - Gain de masse du composite mis en oeuvre Propriétés -Conservation de la longueur pendant la mise en oeuvre - Non abrasivité des outils de transformation 20 - Biodégradabilité - Adaptation aux technologies industrielles Exemple d'un cas de mise en oeuvre particulier avec du lin Spécificités 25 - Gamme de longueur des fibres de ....1 mm à + de 50 mm - Rapport Longueur des fibres /diamètre de 2000 - Densité d = 1 ,5g/cm3 (vs 2,5 fibres de verre) - Contrainte à la rupture en traction de 500 MPa - Module d'Young en traction de 30 GPa 30 - Allongement à la rupture en traction de 2% - Présence de sites réactifs (ensimage ...) aucun traitement • Dégradation thermique à partir de 230 C. REVENDICATIONS 1. Matière première transformée comprenant des fibres naturelles végétales issues de plantes annuelles ou pluri annuelles caractérisée en ce que les fibres se présentent sous la forme de fibres longues orientées dans un sens unique et calibrées en longueur de manière homogène et régulière. 2. Matière première transformée comprenant des fibres naturelles végétales issues de plantes annuelles ou pluri annuelles selon la revendication 1 caractérisée en ce que la longueur de calibrage peut aller de 1 millimètre à 2 mètres. 3. Matière première transformée comprenant des fibres naturelles végétales issues de plantes annuelles ou pluri annuelles selon la revendication 1 caractérisée en ce que les fibres sont réparties de manière longitudinale avant calibration afin d'obtenir une régularités de la longueur des fibres homogène après calibration. 4. Matière première transformée comprenant des fibres naturelles végétales issues de plantes annuelles ou pluri annuelles selon la revendication 1 caractérisée en ce que les fibres sont à choisir parmi le lin, le chanvre, le kenaf, le sisal, le jute, l'abacca et leurs mélanges. 5. Matière première transformée comprenant des fibres naturelles végétales issues de plantes annuelles ou pluri annuelles selon la revendication 4 caractérisée en ce que les fibres naturelles sont mélangées avec des fibres synthétiques, organiques etlou minérales. 6. Matière première transformée comprenant des fibres naturelles végétales issues de plantes annuelles ou pluri annuelles selon la revendication 4 caractérisée en ce que la fibre est qualifiée en plusieurs catégories par rapport à sa finesse, samorphologie, sa composition physico-chimique, sa résistance en traction, sa couleur et/ou autres. 7. Utilisation de la matière première transformée selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans les domaines des transports, du Bâtiment -Travaux Publics, du sport et loisirs, de l'ameublement, du machinisme agricole et biens de consommation pour des utilisations dans les matériaux composites de renforts. 8. Utilisation de la matière première transformée selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans des applications techniques de mise en oeuvre de granulés plastiques renforcés, de pièces composites, d'agrégats avec du sable, du ciment, de la chaux, de la terre etlou autres.