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Des papiers hyperabsorbants faits à base de bois

FPInnovations et l’Université McGill ont travaillé en collaboration afin de mettre au point un nouveau procédé de dissolution de la cellulose. Le projet est en cours de développement depuis trois ans et, pour la première fois, des fibres textiles non traditionnelles ont été fabriquées en utilisant une filière pour rayonne viscose classique.

En mars 2013, Alois Vanerek, Jessica Carette et Stephanie Beck de FPInnovations ont procédé à un essai pilote en filière de trois jours, qui s’est déroulé en Europe, avec Theo van de Ven de l’Université McGill, dans le but de produire des fibres textiles à l’aide du procédé de dissolution de la cellulose nouvellement mis au point.
La propriété intellectuelle est partagée à parts égales par FPInnovations et l’Université McGill. Deux rapports d’invention décrivant la dissolution des fibres de bois et la production des fibres textiles ont été déposés à l’Université McGill, alors qu’une version préliminaire de la divulgation du concept a été préparée chez FPInnovations.

L’avantage des fibres produites à partir du nouveau procédé tient à leur capacité élevée d’absorption de liquide, propriété qui peut être exploitée dans les secteurs des couches pour enfants, des serviettes pour incontinents, de l’hygiène personnelle, des applications médicales, des textiles et des produits non tissés.
Avec le procédé traditionnel de fabrication de la rayonne, la cellulose dissoute (solution à filer) est forcée à travers les petits orifices d’une filière dans un bain de coagulation, où la cellulose est régénérée sous forme de fibres. Le même équipement et le même bain ont été utilisés pour produire les nouvelles fibres textiles. Lors de l’essai pilote, 3 000 fibres ont été produites simultanément et l’essai consistait à évaluer la filtrabilité, l’extrudabilité et le comportement machine de la solution à filer ainsi que les propriétés de la fibre.

Par ailleurs, la cellulose nanocristalline (CNC) produite chez FPInnovations a été évaluée en tant que matériau de renforcement dans les nouvelles fibres textiles. L’essai a commencé de façon impeccable, les fibres ayant d’abord été extrudées à faible vitesse et étirage. Au cours de l’essai de filage, la vitesse d’extrusion et l’étirage des fibres ont été graduellement augmentés jusqu’à ce qu’ils soient équivalents, puis supérieurs aux valeurs traditionnelles couramment utilisées pour la rayonne par la société européenne où se déroulait l’essai. À la fin, les nouvelles fibres textiles, avec et sans CNC, d’une densité linéaire de 1,7 dtex (10 km de fibres pour un poids de 1,7 g) ont été produites en utilisant des orifices de filière d’un diamètre de 60 µm. En conjonction avec l’essai en filière, les nouvelles fibres ont été utilisées dans un essai sur des matériaux non tissés par voie humide. On a produit du papier par voie humide contenant 15 % de nouvelles fibres textiles et 85 % de pâte kraft blanchie de résineux de l’hémisphère nord (NBSK) ainsi qu’un échantillon de référence contenant 100 % de NBSK. Les résultats ont montré un accroissement significatif de l’absorption d’eau après l’addition des nouvelles fibres.

L’essai a démontré que la nouvelle technologie est efficace et compatible avec le procédé existant de fabrication de rayonne. Il s’agit là d’un facteur essentiel en vue de l’utilisation commerciale de la nouvelle technologie. L’essai a également donné un aperçu de la prochaine étape de la recherche, qui se concentrera sur les méthodes optimales de lavage et de séchage des nouvelles fibres.