Résumé
La fabrication additive et plus particulièrement la fabrication par dépôt de fil fondu est une technologie qui prend de plus en plus d’ampleur dans les milieux industriels et grand public. En effet, cette technologie permet la fabrication de prototypes et de maquettes, mais aussi, de plus en plus, de pièces de petite série . L’utilisation croissante de ce procédé de fabrication nécessite l’usage de matériaux qui ont un impact plus faible sur l’environnement. C’est dans ce contexte que des biocomposites ignifugés sont étudiés afin de répondre aux normes de sécurité de l’utilisateur et aux réglementations environnementales. De ce fait, la réaction au feu des matériaux pour la fabrication additive est de plus en plus étudiée. Le poly(acide lactique) (PLA) est un polyester aliphatique biosourcé, compostable, biocompatible et non toxique. Cependant, la stabilité thermique et la réaction au feu du PLA ne sont pas satisfaisantes. Le système retardateur de flamme utilisé dans cette étude est principalement constitué d’ammonium polyphosphate (APP) et de lignine. L’APP est un retardateur de flamme couramment utilisé. La lignine est un sous-produit de l’industrie papetière. De plus, la lignine présente une bonne stabilité thermique et est un bon agent de charbonnement. L’utilisation combinée de l’APP et de la lignine a montré une amélioration des performances de l’APP seul grâce à la formation d’un système retardateur de flamme intumescent. Les biocomposites ignifugés mis en œuvre et testés présentent de meilleures réactions au feu. En effet, les composites à base de PLA présentent un meilleur comportement au feu que le PLA vierge (PLA0) avec une réduction jusqu’à moins 65% pour le pic de débit calorifique (Figure 1). Cependant, le ratio entre la lignine et l’APP montre un réel impact sur le comportement au feu de ces composites. Les formulations avec un ratio d’APP/lignine de 17/3 et 15/5 ont permis de réduire significativement la chaleur totale dégagée (moins 48%). Ces matériaux sont très intéressants pour la fabrication additive de par leurs réactions au feu améliorées, et de par leur caractère biosourcé.