CEREales pour bioMATériaux à propriétés contrôlées

Les objectifs

L’objectif du projet était de développer de nouveaux plastiques biodégradables à base de céréales, en reliant la maîtrise des propriétés de ces composites – notamment leur durabilité – à leur aptitude à l’usage sur des produits finis. Ces matériaux sont destinés aux marchés de l’emballage, de la sacherie ou de l’agriculture. Ils répondent aux besoins de l’industrie de la plasturgie –dont la place est importante en Auvergne- qui doit se tourner vers de nouvelles matières pour faire face à la demande du marché en emballages biodégradables. Ils permettent à notre industrie de rentrer dans une démarche d’éco-conception et de se différencier par rapport aux produits asiatiques importés en masse, tout en contribuant au développement durable.

Les résultats

Les travaux ont tout d’abord abouti à la sélection de la variété de maïs qui conférait au bioplastique les meilleures propriétés physiques et mécaniques. Pour y parvenir, plusieurs variétés ont dû être testées pour leur aptitude à produire des bioplastiques.

Puis, différents mélanges de farine de maïs et de biopolymères (un co-polyester biodégradable) ont été évalués afin de choisir les formulations les plus intéressantes en fonction des applications. Les mélanges sont faits en extrudeuse bi-vis. Cet équipement permet de réaliser un alliage des différents ingrédients grâce à un traitement thermomécanique efficient.

Le procédé de transformation en bioplastique a aussi été optimisé en testant différents paramètres tels que la formulation et les paramètres de procédé. Ensuite, l’aptitude des biomatériaux obtenus à être transformés en biofilms a été évaluée et le procédé a été optimisé. Puis, les films plastiques produits ont été évalués pour leurs propriétés physiques et mécaniques (rigidité, étirabilité, morphologie…). Leur durabilité a elle aussi été étudiée selon plusieurs critères :

le photovieillissement, c’est-à-dire l’évolution du comportement physico-chimique des films soumis à des conditions accélérées et à quelques évaluations par exposition naturelle.

la biodégradabilité, c’est-à-dire l’aptitude à être consommé par un consortium microbiologique juste après avoir été fabriqué ou après avoir subi un photovieillissement.

Cela a permis de vérifier que toutes les formulations mises en œuvre étaient biodégradables à l’état initial et que leur biodégradabilité était maintenue au cours de leur utilisation (exposition extérieure par exemple). De plus cela a mis en évidence qu’on pouvait jouer sur la durabilité physico-chimique et a permis d’augmenter cette durabilité.

Les retombées

Des études se poursuivent pour continuer à développer des biomatériaux à base de céréales. Une partie des résultats a déjà fait l’objet de publications dans des journaux scientifiques. Et, le projet a abouti au développement d’une gamme complète de bioplastiques filmables adaptés aux contraintes liées à leur utilisation. Ainsi, des films de paillage agricole ont été développés pour que leur durabilité soit en adéquation avec le temps de la culture. Ou encore, un sac à ciment certifié OK Compost a été créé pour l’industrie du bâtiment, respectant les propriétés mécaniques et barrières demandées par l’industriel.

Durée
3 ans
Budget
NC
Financement
FUI, Région Auvergne, Conseil Général du Puy-de-Dôme, Conseil Général de la Haute-Loire et Clermont-Communauté