The composite way...

Les fibres naturelles: l’avenir des composites ?

Afin d’accompagner la transition écologique, de nombreuses entreprises développent leur activité dans l’utilisation de nouveaux matériaux plus respectueux de l’environnement. Utilisés dans de nombreux domaines les composites sont à l’heure actuelle principalement renforcés avec des fibres non biosourcées, telles que le verre ou le carbone, qui possèdent un impact environnemental élevé. Des alternatives d’origine naturelles sont désormais disponibles et se démocratisent, comme le lin et le basalte. D’autres matériaux, tels que le bambou ou le chanvre, sont intéressants mais possèdent des filières moins développées et donc un approvisionnement et une connaissance des procédés de fabrication plus faible.

La fibre de lin

Cultivé à 80% en France au travers d’une agriculture nécessitant peu de pesticide et d’eau, le lin est à la fois biosourcé, recyclable et biodégradable. Sa transformation simple ne dispose que de trois étapes, le teillage, la filature et le tissage. Une faible énergie est donc nécessaire à sa production, environ 5 fois moins que la fibre de verre et 25 fois moins que la fibre de carbone. Malgré tout l’impact environnemental dépend beaucoup des lieux de transformations. Une grande partie de la filature de lin est actuellement réalisée en Asie, lui attribuant un bilan carbone très important, principalement à cause du transport. Cependant certains acteurs cherchent à relocaliser ces services, permettant de réduire considérablement ce problème et d’avoir un matériau propre. Ainsi l’entreprise Safilin a ouvert récemment une première filature dans le nord de la France. La traçabilité de la production est donc essentielle. De plus, le lin tout au long de son développement absorbe du CO2, environ 250 000 tonnes par an en France, ce qui lui donne un bilan carbone négatif si ce paramètre est comptabilisé.

Outre l’écologie la fibre de lin
dispose de beaucoup d’autres avantages. Il s’agit tout d’abord de la fibre végétale
cultivée la plus résistante. Avec un bon comportement à la fatigue, une
rigidité spécifique plus élevée que la fibre de verre ainsi qu’une densité plus
faible (1,5 contre 2,5) ses possibilités d’utilisation dans tout type de
secteur sont très élevés. On la retrouve notamment de plus en plus dans les
pare-chocs ou les cellules de déformations des voitures. Le lin dispose en
effet d’un allongement à la rupture élevé lui donnant une grande capacité
d’absorption des chocs. Afin d’augmenter encore ses caractéristiques
mécaniques, une hybridation avec des fibres de carbone est possible permettant
d’avoir un compromis entre performance et écologie. 


Finalement le lin est aussi intéressant d’un point de vue esthétique grâce à un aspect différent des autres composites lui donnant un esprit plus traditionnel et naturel. Toutes ces caractéristiques expliquent le développement important qu’a eu ce matériau durable ces dernières années.

La fibre de basalte

Le basalte est une roche volcanique. Grâce à un refroidissement rapide du magma au contact de l’eau ou de l’air cette roche acquiert des propriétés mécaniques élevées. Pour une densité semblable, cette fibre possède une résistance à la traction et un module d’élasticité bien plus élevé que le verre.

Il est surtout adapté dans les situations extrêmes grâce à une très bonne résistance au feu, aux fortes températures, aux radiations et à la corrosion. Performant dans des applications balistiques il commence donc à être utilisé pour des gilets pare-balle ou des véhicules militaires. Un autre avantage de ce matériau est le très faible niveau de fumée rejeté en cas d’incendie pouvant augmenter grandement la sécurité dans divers domaines.

Mais l’intérêt principal du basalte est son impact écologique. Biosourcée et recyclable, son extraction et sa transformation demandent peu d’énergie et lui confèrent un faible bilan carbone, proche de celui des fibres de verre.

Depuis quelques années une nouvelle fibre a été développée par l’entreprise Isomatex. Composé de diverses roches volcaniques, leur produit Filava possède des propriétés mécaniques et une température de service plus élevés que le basalte traditionnel tout en gardant ses autres avantages.


Respectueuses de l’environnement et performantes, les fibres en roches volcaniques, pourraient être amenées à remplacer les fibres de verre ou de carbone dans de nombreuses applications.