Exclusif : UPM lance un bio-composite à base de cellulose

En avant première du JEC Europe Composites Show, Stephan Fors du groupe finlandais UPM nous a présenté en exclusivité le ForMi, un bio-composite à base de polypropylène renforcé de 20 à 60 % de fibres de cellulose, issues des usines de pâte à papier du groupe. Un produit qui veut concurrencer les plastiques injectés traditionnels.
 

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Le groupe finlandais UPM est actif dans trois domaines : l’énergie et la pate à papier ; la fabrication du papier ; les matériaux évolués à base de papier ou de bois.

C’est au sein de cette dernière activité qu’est né en 2007 le bio composite ProFi qui mélange des fibres de bois, issues de déchets recyclés de fabrication d’étiquettes, avec du polypropylène qu’elles viennent renforcer et qui a trouvé depuis, de nombreuses applications en construction extérieure, par exemple dans les lames de terrasses.

« Cette année au JEC Europe Composites Show nous allons plus loin en présentant un bio-composite technique qui utilise non plus des produits recyclés mais directement des fibres de cellulose issues de notre processus de fabrication de pâte à papier. C’est le ForMi, qui est un mélange de 20 à 60 % de fibres de cellulose avec du polypropylène, destiné au moulage par injection de pièces techniques en bio-plastique », explique Stephan Fors, directeur de la nouvelle activité ForMi chez UPM.

Si quelques laboratoires ou petites structures s’étaient déjà lancés dans cette aventure, il semble que ce soit la première fois qu’un grand groupe industriel se lance dans une opération de grande envergure avec des objectifs ambitieux. « Nous ne divulguons pas de chiffres pour le moment, mais nous voulons être visibles dans le groupe (8,9 B€ en 2010) d’ici un à deux ans ».

Garantir la qualité

L’utilisation d’une cellulose de ‘‘première main’’ garantit une qualité constante du produit, ce qui est indispensable sur le marché des plastiques techniques que compte bien attaquer UPM. De plus, cette fibre de cellulose est issue de bois provenant de forêts gérées durablement par UPM et certifiées, tandis que son process de fabrication dans l’usine finlandaise de Lahti fait largement appel aux énergies renouvelable (biomasse), ce qui en fait un matériau bio-sourcé à très basse empreinte carbone. Alors qu’un ABS a une empreinte de 3 941 kg CO2eq./tonne et un polypropylène de 2 219 kg CO2eq./tonne, le ForMi se situe entre 1 187 et 1 875 kg CO2eq./tonne suivant le taux de fibres de cellulose.

Le ForMi est utilisable sur des machines d’injection conventionnelles jusqu’à 200°C, sans modification car il ne contient pas de particules abrasives. De plus, sa facilité de moulage autorise une grande finesse de détails. « Nous sommes aussi entrain de tester dans nos laboratoires ainsi qu’avec quelques grands transformateurs d’autres procédés de fabrication tels que l’extrusion ; le roto-moulage ; le thermoformage ; etc. Ce qui devrait conduire à d’autres nuance de produits dans les mois à venir », confie Stephan Fors.

Côté caractéristiques mécaniques, un ForMi à 40 % de fibres de cellulose présente une résistance à la traction double de celle du polypropylène seul et de 30 % supérieure à celle d’un ABS. Tandis que sa résistance aux chocs est de 25 % supérieure à celle du polypropylène, mais moitié de celle d’un ABS. Notons aussi que le ForMi est moins flexible que le polypropylène et casse plus brusquement.

Des caractéristiques originales

« De plus, les essais que nous avons menés montrent que le ForMi est un très bon isolant à la fois contre la chaleur et le froid, mais aussi contre le bruit et les vibrations. Par exemple, un fabricant de haut-parleurs haut de gamme est entrain de le tester pour fabriquer ses armatures, car il le qualifie d’acoustiquement ‘‘mort’’, ce qui est idéal dans ce type d’utilisation ».

Sans odeur et non toxique, le ForMi est agréable au toucher. Il est teintable dans la masse en n’importe quelle couleur et il peut être peint après moulage. Enfin, il est recyclable ou valorisable sous forme d’énergie en fin de vie.

« Question prix, le ForMi est pour le moment légèrement plus cher que polypropylène, mais avec l’augmentation rapide du prix des matières premières issues du pétrole nous allons devenir rapidement très compétitif, tout en étant beaucoup plus écologique », conclut Stephan Fors.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://www.upm.com/fr/produits/UPM-ForMi/Pages/default.aspx

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