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13/03/2018

> Chimie verte - écomatériaux

Une colle biosourcée haute performance

Des chercheurs clemontois de l'Institut Pascal et de l'Irstea, ont formulé une colle à base de chitosane, un polymère naturel issu de carapaces de crustacés, dont les performances s'avèrent aussi bonnes que des colles structurelles industrielles.

On en sait un peu plus sur l’innovation qui a valu à l’équipe de l’Institut Pascal le Trophée de la recherche du récent concours « Eco-Innovons 2017 » organisé par Innovergne, que nous citions dans Green News Techno fin novembre (GNT n°238). Développée dans le cadre d’un projet lancé en 2009 par deux équipes de l’Institut Pascal (GEPEB, Génie des procédés, énergétique et biosystèmes et MMS, Mécaniques, matériaux et structures) et l’Irstea, cette nouvelle colle a fait l’objet d’un brevet dont deux licences d’exploitation ont déjà été accordées à des industriels français. Un succès qui est dû aux très belles performances affichées par cette colle biosourcée, qui affiche en outre un intérêt compétitif. Sa production a été obtenue par extraction de la chitine des carapaces de crustacés (ou d’autres sources à terme), polysaccharide naturel à partir duquel on produit du chitosane, une forme qui se solubilise en phase aqueuse avec un acide organique et un polyol pour former une colle qui peut facilement s’étaler sur les pièces à assembler. A l’occasion des tests mécaniques de résistance à la traction réalisés sur les « éprouvettes » (des assemblages de deux morceaux de bois par exemple), il a été démontré que l’ensemble résiste très bien au cisaillement du joint de colle puisque systématiquement les morceaux de bois finissaient par rompre avant le joint de colle…  La résistance mécanique au cisaillement du joint de colle est supérieure à 7 MPa et peut atteindre jusqu’à 40 MPa indique-t-on du côté de l’Irstea. Un seuil qu’aucune colle biosourcée n’avait atteint jusqu’à présent.

Ces très belles performances font donc de cette colle biosourcée un très bon candidat au remplacement des colles dites structurales aujourd’hui communément employées, colles polyuréthanne ou époxy notamment, qui renferment des substances potentiellement toxiques pour la santé et l’environnement et dégagent des composés organiques volatils (COV). La simplicité de fabrication de cette colle et le faible coût des matières premières utilisées (qui sont en outre abondamment présentes sur terre…) sont en outre des atouts majeurs pour l’avenir industriel de cette colle. « Nous travaillons actuellement à la mise en place de partenariats qui permettront d’entreprendre une phase de développement préindustriel » précise un communiqué de l’Irstea. Les secteurs d’application potentiels sont en effet multiples : dans l’emballage, l’aménagement intérieur ou encore la construction. C’est d’ailleurs dans ce dernier domaine que la colle a déjà été mise en œuvre dans le cadre d’un projet de recherche : le projet Demether financé par l’Agence nationale de la recherche (voir l’article d’avril 2014 paru dans Green News Techno N°129 – ICI). Celui-ci a permis la conception d’un nouveau type de panneau isolant mettant en œuvre de manière originale des tiges de tournesols (coproduits agricoles), apportant à la fois une résistance mécanique grâce à l’écorce et des propriétés isolantes grâce à la moelle duveteuse intérieure, le tout étant aggloméré et lié grâce à la colle polysaccharide biosourcée. 


Contacts :

Irstea, jean-denis.mathias@irstea.fr

Institut Pascal, Gepeb :

philippe.michaud@ univ-bpclermont.fr

helene.de_baynast@univ-bpclermont.fr

 

Crédit photo : C. Fayet / Irstea