LES FIBRES NATURELLES VÉGÉTALES EUROPÉENNES DE LIN ET DE CHANVRE : Double performance technique et écologique
A propos de la CELC La Confédération Européenne du Lin et du Chanvre (CELC) est l’unique organisation européenne agro-industrielle regroupant et fédérant tous les stades de production et de transformation du lin & du chanvre. Fondée en 1951, et composée de 10 000 entreprises adhérentes de 14 pays, la CELC crée un environnement favorable à la compétitivité des entreprises industrielles dans un contexte international en stimulant l’innovation et en s’appuyant sur ses valeurs inscrites dans le développement durable. Avec le Pôle Technique et son Comité Scientifique Européen, la CELC engage ses industriels vers les débouchés techniques innovants tels les produits composites et l’éco construction. Au travers du Pôle Textile et de la marque MASTERS OF LINEN, elle assure la promotion de la filière européenne, dans les secteurs d’activité du textilehabillement et de l’art de vivre. Linen Dream Lab est le show-room d’expression dédié aux innovations textile et technique. Ouvert en mars 2009 à Paris, et à Milan en février 2010, Linen Dream Lab propose ses services sur rendez-vous aux prescripteurs : matériauthèque, accompagnement de projets, aide au sourcing, espace privatisable pour les adhérents.
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LIN ET CHANVRE EUROPÉENS : CULTURE ET DÉBOUCHÉS
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LIN ET CHANVRE EUROPÉENS : LES ATOUTS DES FIBRES NATURELLES VÉGÉTALES Fortes d’un double bonus - écologique et technologique, les applications des fibres de lin et de chanvre dans les composites thermoplastiques et thermodurcissables s’imposent dans l’industrie. Cette innovation, dictée par les nouvelles directives environnementales, s’appuie, à la fois, sur les performances écologiques de la matière première et sur leurs performances techniques.
Les propriétés écologiques du lin et du chanvre positionnent l’utilisation grandissante de ces fibres naturelles européennes pour des applications dans différents secteurs industriels innovants, globalement contraints à une prise en considération du développement durable dans leur mode de production. De plus, les propriétés mécaniques du lin et du chanvre apportent performance et compétitivité à de nouveaux matériaux utilisés. Désormais, les départements R&D des entreprises, les instituts techniques spécialisés et les universités envisagent les fibres naturelles végétales comme une solution alternative aux fibres synthétiques dans l’élaboration de matériaux composites. L’ensemble de la filière lin et chanvre oriente ses recherches vers des matériaux de nouvelle génération garantissant une protection de l’environnement jusqu’en fin de cycle de vie. Une avancée nécessaire dictée par les questions environnementales et la crise pétrolière.
Production de la matière première : une empreinte écologique soutenable • Ressource locale : 85% de la production de nos fibres est réalisée en Europe • Ressource renouvelable • Pas d’irrigation – peu d’intrants • Production peu énergivore • Processus de transformation naturel et mécanique (rouissage – teillage) • Réduction des gaz à effets de serre : 450 000 tonnes évitées • Émission de CO2 presque nulle • Stockage CO2 – production de biomasse : compensation Co2/an = 16T/ha • Zéro déchet : valorisation de l’ensemble des co-produits de la plante (anas, chènevotte, poussière) • 100 % recyclable ou compostable ACV Chanvre – Ministère de l’Agriculture et de la Pêche 2005 ACV Lin et Eco profil – normes ISO 14040 et 14044 INRA Audit Commission Européenne mars 2007
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Pour des semi-produits plus sains
• Baisse des impacts environnementaux • Ressource locale et renouvelable • Faible abrasivité • Pas d’irritation cutanée lors des manipulations • Optimisation fin de vie des composants • Recyclage par incinération (énergie) • Pas de résidus après incinération • Neutralité carbone • 100% biodégradable combiné à une matrice organique
Les Semi-produits existants :
Textile
Granulat
Mat
Roving
« En ce qui concerne l’incidence environnementale des cultures de lin et de chanvre, le rapport d’évaluation souligne que ces cultures nécessitent nettement moins d’engrais et de pesticides chimiques que les cultures de remplacement. De plus, elles ont des effets positifs sur la diversité des écosystèmes agricoles et des paysages. Dans ce contexte, les cultures de fibres offrent une «pause environnementale» salutaire pour la qualité des sols, la biodiversité et les paysages. » Extrait du RAPPORT DE LA COMMISSION AU CONSEIL ET AU PARLEMENT EUROPÉEN, Bruxelles, le 20 mai 2008.
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COMPOSITES LIN ET CHANVRE : AVANTAGES Les propriétés mécaniques des fibres de lin et de chanvre offrent des caractéristiques comparables à celles de la fibre de verre grâce à leur bonne rigidité spécifique. Grâce à la faible densité des fibres naturelles par rapport à la fibre de verre (-40%), les matériaux composites intégrant le lin et le chanvre s’avèrent intéressants pour toutes les applications où la légèreté est un élément déterminant.
RÉSISTANCE Résistance à la rupture, à la compression, à la torsion ÉOLIENNE BIODÉGRADABLE tissu technique comélé 40% lin/PLA LTP
RIGIDITÉ Résistance à la déformation, torsion et cisaillement Gain de poids
INSERT DE RÉTROVISEUR compoundage 30% chanvre/PP Peugeot 207
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ABSORPTION DES VIBRATIONS Capacité d’absorption des fibres creuses Confort à l’usage Diminution des risques de blessure
-22%
de vibrations
RAQUETTE FLAX FIBER 820 tissu technique préimprégné 15% lin/Carbone Artengo
- 20%
de vibrations
VÉLO tissu technique préimprégné 80% lin/Carbone Museeuw Bikes
ACOUSTIQUE Capacité d’absorption des fibres creuses Réduit le bruit provoqué par les vibrations
MÉDAILLON DE PORTIÈRE AUTOMOBILE mat thermocompressé 60% lin/PP Citroën C4 Picasso
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PERFORMANCES DES FIBRES DE LIN & CHANVRE : DONNÉES SCIENTIFIQUES Les propriétés mécaniques p(g/cm3) E (GPa)
Lin
1.4
Contrainte à rupture (MPa)
Élongation à (%)
Références
40-85
800-2000
2.4 - 3
(1)
58
1339
3.27
(2)
71
1381
2.1
(3)
77
1795
2.4
(4)
26-30
500-900
1.6
(1)
Chanvre
1.48
44
788
1.8
(5)
Verre
2.54
72-73
2000-2400
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(6)
Les valeurs en vert sont des valeurs moyennes issues de la littérature, les autres valeurs étant des valeurs mesurées. 1. Beukers, A., Lightness. The inevitable renaissance of minimum energy structure, ed. v. Hinte. 1998, Rotterdam: 010 Publishers. 2. Baley, C., Analysis of the flax fibres tensile behaviour and analysis of the tensile stiffnes increase. Composites Part A, 2002. 33: p. 943-948. 3. Charlet, K., Jernot,J.P., Gomina, M., Bréard, J., Morvan, C., Baley, C. Flax fibre reinforced composites: influence of the fibre position in the stem on its mechanical , chemical and morphological properties. in ECCM 12. 2006. Biarritz. 4. K. Charlet, C.B., C. Morvan, J.P. Jernot, M. Gomina, J. Bréard, Characteristics of Hermes flax fibres as a function of their location in the stem and properties of the derived unidirectional composites. Composites Part A, 2007. 38: p. 1912-1921. 5. Bourmaud, A. and C. Baley, Rigidity analysis of polypropylene/vegetal fibre composites after recycling. Polymer degradation and stability, 2009. 94(3): p. 297-305. 6. Guillon, D., Fibres de verre de renforcement. Techniques de l’Ingénieur, 1995. A2110.
Les propriétés spécifiques Source : KU Leuven
Densité (g/cm3) 32,5 2-
Densité Lin et Chanvre = 1,5g/cm3
1,5 10,5 0
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Lin
Chanvre
Verre
Rigidité spécifique en traction (GPa*cm3/g)
Force
60 50 40 30 20 10 0
Lin
Chanvre
Verre
Force Rigidité spécifique en déflexion 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
-
Force
Lin
Chanvre
Verre
Force
Contrainte à rupture spécifique (MPa*cm3/g) 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
Lin
Chanvre
Verre
Force
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LA CELC AU CŒUR D’UNE FILIÈRE EUROPÉENNE ORGANISÉE Avec le Pôle Technique et la création du Comité Scientifique Européen de la filière lin et chanvre, la CELC engage ses industriels vers les débouchés techniques innovants tels les produits composites et l’éco-construction.
Un approvisionnement assuré pour répondre à la demande des marchés EN VOLUME : Réactivité - une filière européenne organisée qui anticipe les besoins de l’industrie Capacité de production lin et chanvre 140 usines de transformation de lin et 20 usines de transformation de chanvre Culture du lin et du chanvre en Europe (2009) LIN 190 000 tonnes de fibres CHANVRE 25 000 tonnes de fibres EN QUALITÉ : La standardisation des fibres garantit une qualité assurée d’une année sur l’autre grâce à : • des zones géographiques européennes de production multiples • des possibilités d’assemblages homogènes de fibres d’une récolte à l’autre
Une filière engagée, aux actions concrètes Mise en place d’une Commission de normalisation expérimentale des fibres de lin en vue de leur utilisation dans les composites plastiques
QUALITÉ
ENVIRONNEMENT
Europe
Norme expérimentale XP T 25-501-2 (AFNOR octobre 2009) Fibres de renfort – Fibres de lin pour composites plastiques.
Approvisionnement
Détermination des propriétés en traction des fibres élémentaires. S’appliquant aux fibres élémentaires ayant des allongements à la rupture inférieurs ou égaux à 8 %, cette norme expérimentale spécifie une méthode pour la détermination de la résistance en traction, de la déformation à la rupture, du module d’élasticité en traction (module de Young) et de la courbe contrainte - déformation des fibres élémentaires de lin.
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Filière organisée
Réactivité
Savoir-Faire
Standardisation DÉVELOPPEMENT
DURABLE
Un Pôle dédié aux Usages Techniques Créé en 2005, le Pôle Usages Techniques de la CELC : • Structure les initiatives relevant de l’agriculture, de l’industrie, de l’énergie, de la recherche et de l’environnement • Coordonne les activités liées au développement des ressources et matériaux recyclables • Fédère un réseau d’échanges recensant les projets dans une base de données actualisée en permanence • Exerce une veille active des politiques et initiatives menées sur les marchés concernés • Anticipe une politique de développement durable de l’industrie
À votre service un chef de projet dédié • un référent technique et scientifique • technical@mastersoflinen.com
Ce pôle est soutenu par un Comité Scientifique Européen au service des acteurs de la filière lin et chanvre et des industriels utilisateurs des fibres 8 experts, issus de la recherche mutualisent leur maîtrise de techniques d’analyse et de caractérisation pour : • Établir un état des lieux des ressources scientifiques et techniques existantes • Émettre les possibilités d’évolution et de nouvelles recherches en corrélation avec la stratégie de la filière • Favoriser l’open innovation et faciliter les relais de compétences techniques externes.
La CELC s’entoure de partenaires spécialisés et d’organisations professionnelles françaises et européennes • L’Universiteit KU Leuven, en convention avec le Pôle Usages Techniques, une référence dans le secteur des composites • Institut Technique du Lin (I.T.L.) Outil de recherche et de développement de la filière lin, l’ITL propose aux producteurs de lin des produits et des services leur permettant d’optimiser leurs modes de production dans un contexte économique, technique et réglementaire très évolutif. L’optimisation des itinéraires techniques de production, l’évaluation des intrants, le contrôle des bio-agresseurs, la mise au point d’outils de diagnostic et d’aide à la décision, l’amélioration des machines de récolte et de transformation, la caractérisation et la valorisation des produits de récolte sont autant de domaines qui exigent des efforts de recherche conséquents. Sur tous ces points, l’ITL agit en mettant en place des expérimentations et des actions de recherche et de développement ciblées et concertées, rapidement valorisables. Les travaux de recherche et d’expérimentation de l’ITL se doublent d’une activité de diffusion des résultats techniques auprès des professionnels - prescripteurs, producteurs, transformateurs. Son message se veut objectif et indépendant. • Institut Technique du Chanvre (I.T.C.) Cette structure interprofessionnelle de recherche appliquée spécialiste de la culture du chanvre produit des références techniques afin d’améliorer la production et la rentabilité de cette culture pour les producteurs.
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Mat
Champ de chanvre
Balles de fibres de lin
Champ de lin Roving Fibre de chanvre
Fibre de lin peignĂŠ Textile
Granulat
15 rue du Louvre - 75001 Paris - France
CELC Project Manager : JULIE PARISET
Tel: +33 (0)1 42 21 89 69 - Fax: +33 (0)1 42 21 48 22
E: julie.pariset@mastersoflinen.com
Site internet : www.mastersoflinen.com
CELC/KU Leuven Technical Referent : JORIS BAETS
Blog : www.linenandhempcommunity.eu
E: Joris.Baets@mtm.kuleuven.be