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L’éveil des produits cellulosiques thermoformés au Québec

mercredi 7 avril 2021

Auteur : Benoit Bideau, Chercheur chez Innofibre

Le changement est en cours dans le monde de l’emballage. Boudés par une proportion croissante des consommateurs, les produits à usage unique en plastique ont la vie dure. Cette tendance ne risque pas de s’inverser dans les prochaines années, dans le secteur de l’emballage, mais aussi dans l’industrie des plastiques en général. Cette dernière, essaie tant bien que mal de maintenir sa dominance sur les différents marchés, mais les matières permettant de substituer le plastique se font de plus en plus nombreuses. Ce marché est convoité par l’industrie des pâtes et papiers, notamment avec les produits cellulosiques thermoformés. Parmi les produits les plus populaires, on trouve notamment des verres à café et leurs couvercles ou des boites à lunch ayant une apparence presque identique à leur contrepartie en plastique, mais qui est entièrement compostable. Ce secteur est en pleine croissance (+ 5,4 % en 2019) et il pourrait bientôt détrôner les plastiques pour les emballages jetables.

Un changement viable pour les industriels?

D’ailleurs, de nombreuses multinationales à travers le monde (Nestlé, Coca-Cola, etc.) démontrent une volonté à changer leurs emballages en plastique par des produits en fibres végétales. Ces groupes se tournent vers les emballages en fibre cellulosique comme les produits thermoformés afin de développer une alternative au plastique. Cette technologie a longtemps été ignorée par une partie des industriels pour son coût généralement trop élevé. Depuis plusieurs années, plus particulièrement en Europe, elle fait l’objet d’efforts considérables en développement du procédé de fabrication pour la rendre aussi rentable écologiquement qu’économiquement pour accélérer le remplacement des plastiques à usage unique.

Une expertise et des équipements à la fine pointe

Au Canada, le Cégep de Trois-Rivières a développé une expertise unique en transfert de technologie et en recherche appliquée dans ce domaine. Depuis 2013, Innofibre, son Centre d’innovation des produits cellulosiques a réalisé une trentaine de projets dans ce secteur d’activité. Chercheurs, techniciens, enseignants et étudiants collégiaux ont réalisé des essais depuis l’échelle du laboratoire jusqu’à l’échelle pilote, pour générer des résultats et des prototypes et contribuer au développement des connaissances dans ce domaine. Tarik Jabrane et son équipe ont su travailler sur les principaux défis techniques pour accélérer le développement d’emballages cellulosiques émergents à haute valeur ajoutée. Cette équipe de recherche est en pleine croissance avec de nombreux projets d’innovation. Elle est la seule à disposer d’un équipement industriel de fabrication de produits cellulosiques thermoformés secs 100% dédié à la recherche et plusieurs nouveaux équipements seront bientôt ajoutés pour satisfaire les demandes des partenaires de plus en plus nombreux.

Systeme de thermoformage
Système de thermoformage

Les nouvelles connaissances développées à l’échelle pilote et les preuves de concept réalisées sont d’une grande valeur aux yeux de partenaires industriels d’Innofibre. Ces derniers veulent développer leur nouvelle technologie, éco-concevoir un nouvel emballage, améliorer l’empreinte environnementale de leur procédé de fabrication, et ainsi accélérer l’implantation des innovations à l’échelle industrielle. L’expertise de Tarik Jabrane a d’ailleurs été reconnue par l’octroi de la Chaire de recherche industrielle dans les collèges du CRSNG en écoconception pour une économie circulaire d’emballages en pâte cellulosique thermoformée dont il est le titulaire. Bien que les emballages écologiques soient demandés par des utilisateurs qui font de plus en plus attention à leur impact sur l’environnement, des défis demeurent pour le développement de cette filière industrielle. L’absence de producteurs industriels dans ce domaine au Québec limite encore l’essor de cette technologie en région.

Contrairement à bien des secteurs d’activité, l’engouement pour cette technologie n’a pas été perturbé par la pandémie mondiale en cours. Les demandes provenant des entreprises pour réaliser des projets de recherche appliquée ne cesse d’augmenter auprès d’Innofibre. Le rayonnement de ce Centre collégial de transfert de technologie de Trois-Rivières s’accroit autant localement qu’internationalement. Les réalisations de la Chaire de recherche aident à faire connaitre cette technologie encore peu répandue au Québec. En effet, longtemps les projets de développement d’emballages cellulosiques émergents ont été menés par des entreprises canadiennes spécialisées dans le domaine. Aujourd’hui, les choses changent et nombreuses sont les petites et moyennes entreprises qui approchent l’équipe d’Innofibre pour en apprendre davantage sur cette technologie. Ceci permet une diversité de projets très intéressante. C’est ainsi que le Centre aide autant des papetières à développer de nouveaux produits cellulosiques, que des entreprises du secteur des plastiques à convertir leurs lignes de production pour des produits cellulosiques thermoformés.
Emballage thermomoulé barquettes
Emballage thermomoulé

Les vastes possibilités qu’offre cette technologie sont très intéressantes, puisque c’est le moule qui va dicter la finalité du produit. Ces produits cellulosiques émergents peuvent se retrouver autant dans l’alimentaire que dans des produits à usages variés (masques de protection, pot de fleurs, porte-gobelet, et bien d’autres). De plus, le choix de la biomasse comme matière première accroit davantage les opportunités de projets. On peut penser par exemple à l’intégration de différents intrants dans la composition de la pâte qui sera moulée et/ou thermoformée : bagasse, panic érigé, chanvre, macroalgues, microalgues, champignons, ou même des insectes!

Bien que cette technologie paraisse simple à première vue, il y a de nombreux défis qui se cachent derrière chaque nouveau produit cellulosique émergent. C’est pourquoi chaque développement nécessite des efforts de recherche que l’équipe peut réaliser pour accompagner les entreprises dans leurs efforts d’innovation. Preuve que sa notoriété grandit à travers le monde, plusieurs géants multinationaux réalisent présentement des projets, ici à Trois-Rivières, ancienne capitale mondiale du papier journal.


Exemples de prototypes de pâtes cellulosiques thermoformées