Brevet FR2966170A1 — publié le 20120420

PROCEDE DE PRODUCTION D'UN MATERIAU A BASE DE FIBRES NATURELLES Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine des matériaux à base de fibres naturelles et plus particulièrement de fibres végétales, préférentiellement de fibres de lin. Etat de la technique L'utilisation de fibres naturelles, végétales et de fibres de lin pour la réalisation de matériaux tels que des plaques ou des pièces de garnitures pour 15 l'automobile est connue. La demande de brevet internationale WO03091006 décrit un matériau composite comprenant des matières fibreuses obtenues à partir de fibres naturelles telles que du lin, et une résine thermoplastique. Le procédé décrit prévoit la fabrication à l'aide d'une filière. Il comprend des étapes de séparation de la tige et 20 de sa capsule, d'alignement des tiges suivant la ligne de fabrication du produit, de séparation des fibres et du bois contenu dans la tige, et une étape d'imprégnation des fibres avec une résine jouant le rôle de matrice pour un conditionnement sous forme de fil ou de ruban souple. Le brevet français FR2781492 décrit un matériau thermoplastique 25 composite contenant des fibres d'origine végétale et une matrice polypropylène. La demande de brevet internationale WOOO/005294 décrit un matériau thermoplastique composite comprenant un en mélange une matière thermoplastique et des fibres de chanvre d'une longueur inférieure ou égal à 0,2 mm. Le brevet britannique GB241864 décrit un matériau constitué par une 30 couche épaisse d'un matériau thermoformé de fibres associé à une couche de micro-fibres agrégées. Le brevet britannique GB240215 décrit un matériau d'emballage biodégradable laminé constitué par une couche de fibres naturelles et une couche à base de latex.10 Le brevet EP0671259 décrit un matériau multicouche laminé pour réaliser un revêtement interne pour véhicules automobiles, constitué par un support et une couche externe décorative. Le support est constitué d'une couche formant noyau, à base de fibres naturelles et de couches de revêtement laminées. Inconvénients de l'état de la technique Les différentes solutions proposées dans l'art antérieur présentent l'inconvénient d'utiliser des liants organiques. II ne s'agit donc pas de matériaux 10 biodégradables ni compostables, Solution apportée par l'invention L'invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant un 15 procédé de production d'un matériau totalement biodégradable, sans adjonction d'un quelconque liant organique. A cet effet, l'invention concerne selon son acception la plus générale un procédé de production d'un matériau à base de fibres naturelles caractérisé en ce qu'il comporte une étape de préparation d'un tissu de fibres naturelles sèches, une 20 étape d'imprégnation aqueuse pour l'activation de la pectine, une étape de compactage du tissu ainsi imprégné, et une étape de chauffage à une température supérieure à la température de vaporisation de ladite solution aqueuse pour l'évaporation de ladite solution aqueuse, ledit procédé ne comportant pas d'étape d'extraction de la pectine. 25 Ce procédé va à l'encontre de l'enseignement de l'art antérieur, proposant généralement une étape de suppression de la pectine. Elle permet d'assurer la liaison des fibres naturelles par des moyens exclusivement biologiques. De préférence, ladite étape d'imprégnation est appliquée pendant une durée comprise entre 1 minute et 30 minutes. 30 Selon un mode de réalisation particulier, lesdites étapes d'imprégnation, de chauffage et de compactage sont toutes réalisées dans un moule. Avantageusement, l'étape de compactage est réalisée dans un moule rigide comportant au moins une empreinte chauffante. Selon une première particulière, l'étape de compactage est réalisée5 avec une membrane associée à un moyen de mise sous dépression. Selon une deuxième variante, l'étape de compactage est réalisée dans un moule rigide, l'étape de chauffage étant réalisée dans une enceinte thermique. Selon une troisième variante, l'étape de compactage et de chauffage est réalisée par calandrage. Selon une quatrième variante, l'étape de compactage et de chauffage est réalisée dans une enceinte sous pression. Selon un mode de mise en ceuvre particulier, l'étape d'imprégnation 10 est réalisée par une solution ou une vapeur aqueuse. Selon une variante particulière, le procédé selon l'invention comporte une étape de mise en forme additionnelle, après évaporation du milieu aqueux. Selon une autre variante de réalisation, le procédé comporte une étape de mise en forme additionnelle, avant évaporation du milieu aqueux. 15 Selon un mode de réalisation préféré, les fibres naturelles sont des fibres de lin, de préférence d'une longueur d'environ un mètre ; selon un mode de réalisation préférentiel, la longueur des fibres de lin est de quatre-vingt centimètres. L'invention concerne également un matériau à base de fibres naturelles caractérisé en ce qu'il est préparé par un procédé comportant une étape 20 de préparation d'un tissu de fibres naturelles sèches, une étape d'imprégnation aqueuse pour l'activation de la pectine, une étape de compactage du tissu ainsi imprégné, et une étape de chauffage à une température supérieure à la température de vaporisation de ladite solution aqueuse pour l'évaporation de ladite solution aqueuse, ledit procédé ne comportant pas d'étape d'extraction de la pectine. 25 L'invention concerne également l'application du procédé susvisé pour la fabrication de récipients à base de fibres naturelles. Description détaillée d'un exemple de réalisation non limitatif L'invention sera mieux comprise à la description qui suit, se référent à un exemple non limitatif de réalisation, La préforme selon l'exemple décrit est constitué d'un empilement de nappes de fibres de lin. 30 L'empilement de nappes tissées est constitué par des entrelacements de rubans de fibres de lin non coupées, alignées parallèlement entre elles, d'une largeur de quelques millimètres. Elles peuvent également associer d'autres fibres telles que des fibres de chanvre, ou encore de bamboo. Les fibres ne sont pas soumises à une torsion afin de conserver les qualités mécaniques des fibres longues. Elle présente une épaisseur de quelques centimètres, par exemple entre 1 et 10 centimètres. La préforme peut être stockée et expédiée sous forme de rouleaux. Elle est utilisée pour fabriquer des plaques ou des pièces de forme quelconque. II est possible de former des courbures avec des rayons faibles. Les fibres de lin glissent alors les unes par rapport aux autres, parallèlement entre elles. L'ensemble est ensuite mouillé avec une solution aqueuse, de l'eau ou de la vapeur d'eau afin de dissoudre la pectine entourant les fibres de lin. Le chauffage active la dissolution et provoque ensuite l'évaporation de l'eau, ce qui conduit la pectine à se reconfigurer pour lier les fibres constituant les nappes. L'ensemble est mis sous pression à des pressions comprises entre 1 et 15 bars, ce qui produit un compactage de l'ensemble. Les plaques ou pièces ainsi produites à partir des préformes selon l'invention constitue des pièces solides permettant de réaliser des garnitures pour des véhicules automobiles, ferroviaires ou nautiques, des emballages, des tablettes de rayonnage ou des matériaux de construction ou d'ameublement. 30 REVENDICATIONS1 - Procédé de production d'un matériau à base de fibres naturelles caractérisé en ce qu'il comporte une étape de préparation d'un tissu de fibres naturelles sèches, une étape d'imprégnation aqueuse pour l'activation de la pectine, une étape de compactage du tissu ainsi imprégné, et une étape de chauffage à une température supérieure à la température de vaporisation de-ladite solution aqueuse pour l'évaporation de ladite solution aqueuse, ledit procédé ne comportant pas 10 d'étape d'extraction de la pectine. 2 - Procédé de production d'un matériau à base de fibres naturelles selon la revendication précédente caractérisé en ce que ladite étape d'imprégnation est appliquée pendant une durée comprise entre 1 minute et 30 minutes. 3 - Procédé de production d'un matériau à base de fibres naturelles 15 selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que lesdites étapes d'imprégnation, de chauffage et de compactage sont toutes réalisées dans un moule. 4 - Procédé de production d'un matériau à base de fibres naturelles selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'étape de compactage est réalisée dans un moule rigide comportant au moins une 20 empreinte chauffante. - Procédé de production d'un matériau à base de fibres naturelles selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'étape de compactage est réalisée avec une membrane associée à un moyen de mise sous dépression. 25 6 - Procédé de production d'un matériau à base de fibres naturelles selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'étape de compactage est réalisée dans un moule rigide, l'étape de chauffage étant réalisée dans une enceinte thermique. 7 - Procédé de production d'un matériau à base de fibres naturelles 30 selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'étape de compactage et de chauffage est réalisée par calandrage. 8 - Procédé de production d'un matériau à base de fibres naturelles selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'étape de compactage et de chauffage est réalisée dans une enceinte sous pression.- Procédé de production d'un matériau à base de fibres naturelles selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'étape d'imprégnation est réalisée par une solution ou une vapeur aqueuse. 10 - Procédé de production d'un matériau à base de fibres naturelles selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une étape de mise en forme additionnelle, après évaporation du milieu aqueux. 11 - Procédé de production d'un matériau à base de fibres naturelles 10 selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'il comporte une étape de mise en forme additionnelle, avant évaporation du milieu aqueux. 12 - Matériau à base de fibres naturelles caractérisé en ce qu'il est préparé par un procédé comportant une étape de préparation d'un tissu de fibres naturelles sèches, une étape d'imprégnation aqueuse pour l'activation de la pectine, 15 une étape de compactage du tissu ainsi imprégné, et une étape de chauffage à une température supérieure à la température de vaporisation de ladite solution aqueuse pour l'évaporation de ladite solution aqueuse, ledit procédé ne comportant pas d'étape d'extraction de la pectine. 13 - Application du procédé conforme à l'une au moins des 20 revendications 1 à 11 pour la fabrication de récipients à base de fibres naturelles.