Face à la problématique croissante de la pollution environnementale, la prise de conscience sociale et environnementale s'est progressivement accrue, et l'utilisation de matériaux naturels s'est affirmée. Les caractéristiques écologiques, légères, économes en énergie et renouvelables des fibres végétales ont suscité un vif intérêt. Leur développement devrait être important dans un avenir proche. Cependant, la fibre végétale est un matériau hétérogène à la composition et à la structure complexes, et sa surface contient des groupes hydroxyle hydrophiles. L'affinité avec la matrice nécessite un traitement spécifique pour améliorer les propriétés du composite. Si les fibres végétales sont utilisées dans les matériaux composites, elles se limitent généralement à des fibres courtes et discontinues. Leurs excellentes propriétés initiales ne sont pas pleinement exploitées, et elles ne servent que de charges. L'introduction de la technologie de tissage représente une solution prometteuse. Les préformes tissées en fibres végétales offrent davantage de possibilités pour les matériaux composites, mais leur utilisation reste encore relativement faible et justifie des recherches et développements plus approfondis. Si nous parvenons à repenser la méthode traditionnelle d'utilisation des fibres et à introduire des concepts de technologie composite modernes pour l'améliorer, en optimisant ses avantages d'utilisation et en corrigeant ses défauts inhérents, nous pourrons donner aux fibres végétales une nouvelle valeur et de nouvelles applications.
Les fibres végétales ont toujours été indissociables de la vie quotidienne humaine. Grâce à leurs propriétés pratiques et renouvelables, elles sont devenues un matériau indispensable. Cependant, avec les progrès technologiques et l'essor de l'industrie pétrochimique, les fibres synthétiques et les plastiques ont progressivement supplanté les fibres végétales comme matériaux dominants, grâce à des technologies de production très performantes, une diversification des produits et une bonne durabilité. Néanmoins, le pétrole n'est pas une ressource renouvelable, et les problèmes de gestion des déchets liés à son élimination, ainsi que les importantes émissions polluantes lors de sa fabrication, ont incité à repenser l'utilisation des matériaux. Dans un contexte de protection de l'environnement et de développement durable, les fibres végétales naturelles suscitent un regain d'intérêt. Ces dernières années, les matériaux composites utilisant des fibres végétales comme renforts ont commencé à se développer.
Fibres végétales et composites
La structure composite peut être conçue par le procédé de fabrication. La fibre enrobée par la matrice confère au matériau une forme complète et spécifique, la protège de la détérioration due aux influences environnementales et sert également de pont pour le transfert des contraintes entre les fibres. La fibre, quant à elle, supporte la majeure partie de la force extérieure grâce à ses excellentes propriétés mécaniques et peut transmettre des contraintes. Un agencement spécifique permet d'atteindre différentes fonctions. De par sa faible densité et sa haute résistance, la fibre végétale améliore les propriétés mécaniques tout en maintenant une faible densité lors de son intégration dans les composites PRFV. De plus, les fibres végétales sont principalement constituées d'agrégats de cellules végétales, et les cavités et les interstices qu'elles contiennent confèrent au matériau d'excellentes propriétés d'isolation thermique. Face à une énergie extérieure (telle que des vibrations), leur porosité permet une dissipation rapide de l'énergie. Par ailleurs, le processus de production complet de la fibre végétale est moins polluant, utilise moins de produits chimiques, fonctionne à une température plus basse, consomme moins d'énergie et réduit l'usure mécanique lors de la transformation. Enfin, la fibre végétale étant une ressource naturelle renouvelable, une production durable peut être atteinte avec une gestion et un contrôle appropriés. Grâce aux technologies modernes, la décomposition et la résistance aux intempéries des matériaux sont parfaitement maîtrisées. Ainsi, après la fin de vie du produit, ils peuvent se décomposer sans générer de déchets, et le carbone émis lors de cette décomposition provient de la source de carbone initiale. L'empreinte carbone de cette source dans l'atmosphère peut ainsi être neutre.
Date de publication : 30 juin 2021
