Valorisation actuelle du chanvre

1.4.1. Valorisation de la graine

Le chanvre est une culture majoritairement non alimentaire, exception faite du marché marginal de l’huile de chanvre. Le chènevis est alors pressé pour extraire l’huile qui représente 30 à 40% du poids de la graine. Cette huile est consommable uniquement à froid et elle présente de bonnes propriétés siccatives ouvrant une utilisation potentielle pour les enduits utilisés dans le bâtiment ou la cosmétique. Enfin, les résidus de pressage peuvent être valorisés en tourteau. Une étude rapporte une augmentation favorable de la teneur en Oméga 3 dans le beurre issu du lait de vache nourrit pour une part au tourteau de chanvre (étude non publiée, communiquée par le Lycée de l’Oisellerie, Charente). Ces marchés restent toutefois tout juste émergents, la récolte de la graine n’étant pas ou que très peu maîtrisée aujourd’hui, les récoltes en mode battu permettant de valoriser les graines (chènevis) n’étant pas répandues.

Dans le cadre de ce travail, l’étude est focalisée sur la transformation de la paille de chanvre pour obtenir des fibres textiles pouvant être filées et tissées.

Figure 7. Différentes structures d’organisation de la filière chanvre et leurs interactions. (Union des Transformateurs de Chanvre (UTC), Coopérative Centrale des Producteurs de Semences de Chanvre (CCSCP), Comité Economique Agricole de la Production de Chanvre (CEAPC), Association Européenne du Chanvre Industriel (EIHA), Confédération Européenne du Lin et du Chanvre (CELC). (Garnier, 2006)

Figure 8. Coupe transversale d’une moitié de tige de chanvre.

De la moelle à l’épiderme avec les différents tissus sont utilisés ainsi : le phloème fournit les fibres longues ou la filasse, le xylème (ou bois) la chènevotte, la paille correspond à l’ensemble de la tige.

1.4.2. Valorisation de la tige

Bien que la culture du chanvre connaisse un net regain d’intérêt cette dernière décennie, rares sont les infrastructures permettant la transformation des plantes. Cette étape de transformation est indispensable car, contrairement au blé par exemple, le chanvre ne se vend pas sur pied. Seuls les co-produits du chanvre après transformation ont une valeur marchande.

Les estimations de production (étude Agrice, 1998) sont de 6 à 8 t/ha pour les pailles sèches dont 4,5 à 6 t/ha de rendement pour la chènevotte et 1,5 à 2 t/ha pour les fibres. En effet, la paille de chanvre après une première transformation comprend deux grandes parties valorisées (Figure 9) :

9 Le cœur de la tige avec la chènevotte ou bois de chanvre qui représente 50 à 55% du poids sec de la tige,

Ces diverses transformations sont assurées soit par des structures spécialisées de type industriel (La Chanvrière de l’Aube (LCDA), Start Hemp et Agrofibre), soit directement par les producteurs qui se regroupent alors en SARL pour réaliser les premières transformations. Actuellement, quelques associations (Chanvre Mellois, Civam Thuré) ont mis en place des chaînes de production de chanvre allant de la culture à la transformation de la plante par fractionnement. Les divers co-produits obtenus sont séparés par granulométrie en chènevotte (fibres du bois, xylème), chènevotte fibrée (fibres du xylème et du phloème) et filasse (fibres phloémiennes) dans la plupart des cas (Figure 8). D’autres produits peuvent être plus finement distingués sur les chaînes de fractionnement plus « avancées » (Chanvre Mellois) où différentes granulométries de chènevottes et chènevottes fibrées sont proposées. L’ensemble de ces produits est destiné à l’éco-habitat, plus particulièrement pour l’isolation. La chènevotte s’avère un très bon isolant acoustique et thermique (Kymalainen et Sjoberg, 2008 ; Pritchett et McCann, 2008), du fait de la structure alvéolaire du bois la constituant. Ces propriétés remarquables ont donné lieu en juillet 2007 à une certification CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment) pour le béton de chanvre. Mélangée à de la chaux, la chènevotte et/ou chènevotte fibrée est commercialisée et connaît un véritable essor. Cette reconnaissance contribue à l’installation/reconversion de nombreux agriculteurs vers la culture du chanvre.

Récemment des travaux visant à l’emploi des fibres courtes dans des matériaux composites ont été présentés (R. Bag, communication orale, journées du Réseau Français des Parois, Toulouse, 2008). Les fibres courtes correspondent aux fibres de la chènevotte. D’autres procédés pour valoriser les plastiques renforcés en fibres courtes de chanvre sont en cours d’élaboration par AFT plasturgie et l’UMR FARE (Fractionnement des Agroressources et Environnement) de Reims.

Les fibres longues sont peu valorisées seules et, le plus souvent, elles restent associées à de la chènevotte. Cependant, quelques exploitants récupèrent les fibres longues sous forme de fillasse. La filasse est compactée en laine non tissée pour l’isolation thermique en remplacement de la laine de verre. Encore actuellement ces produits nécessitent un liant polyester (CAVAC, Vendée). Aucune certification n’a encore été obtenue pour ce produit, mais les consommateurs potentiels sont de plus en plus nombreux.

L’originalité de notre étude a été d’utiliser des fibres longues de chanvre à l’état tissé dans des matériaux composites.

1.4.2.1. Défibrage

La transformation actuelle de la plante ne permet pas la récupération des fibres longues de qualité pour le tissage, les étapes de fractionnement mécaniques altérant considérablement leur intégrité. Dans le cadre de nos travaux, il est nécessaire d’étudier la filière de transformation du chanvre de la plante au tissu, c’est pourquoi la remise en place d’un protocole de transformation à l’échelle du laboratoire a du être faite.

Pour une filière textile, l’étape de défibrage doit être calibrée différemment. Comme pour le lin, la récupération des fibres longues est favorisée après une étape de rouissage au champ. Cela consiste à une dégradation, par la flore microbienne du sol, des tissus vivants de la tige de chanvre, seules les fibres et la chènevotte restant intactes. Le rouissage en champ est encore mené actuellement pour favoriser les étapes de défibrage mécaniques ultérieures mais les paramètres (durée, température et humidité) ne sont pas contrôlés. Les produits extraits de nouvelles chaînes de transformation (LCDA, Start hemp et Agrofibre) n’offrent pas des fibres longues de qualité pour un emploi textile, toutefois la séparation des fibres longues de la chènevotte est améliorée par cette étape de rouissage (Easson et Molloy, 1996). Pour l’utilisation de la chènevotte dans l’habitat, un rouissage faible est préconisé afin de limiter la présence de microorganismes sur le matériau final. Ces entreprises, visant les marchés de l’éco-habitat et de la plasturgie principalement, contribuent à la remise en place d’industries autour du chanvre.

1.4.2.2. Rouissage

Ancestralement, le rouissage se réalisait dans des rouissoirs connectés aux eaux vives (ruisseau ou rivière), la décomposition durait une trentaine de jours au terme desquels les faisceaux de fibres détachées du bois étaient retirés et mis à sécher. Pour faciliter le travail, certains chanvriers laissaient rouir les tiges dans les ruisseaux pendant plus de 3 semaines afin de laisser pourrir l’essentiel de la chènevotte (Bouloc, 2006). De nos jours, la valorisation des co-produits du chanvre nécessite un rouissage contrôlé permettant notamment la récupération de la chènevotte. Actuellement, seul le rouissage en champs est

Pour le lin, après rouissage, les tiges sont teillées (les fibres sont déchaussées du reste de la tige) puis peignées dans toute la longueur de la tige, optimisant la récupération des fibres longues. Pour le chanvre, ces étapes nécessitent d’être adaptées, les tiges étant plus robustes et de taille plus importante que celles du lin.

2. Morphologie générale du chanvre