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Pour réduire l’empreinte écologique des crayons suisses, Caran d’Ache et la BFH cherchent une alternative en bois local qui, combiné avec un procédé de modification, réponde aux exigences de production de crayons de haute qualité.
Fiche signalétique
- Départements participants Architecture, bois et génie civil
- Institut(s) Institut des matériaux de construction et des produits biosourcés IBBM
- Unité(s) de recherche Unité Modification du bois et collage FGHV
- Organisation d'encouragement Innosuisse
- Durée 01.02.2019 - 07.11.2023
- Direction du projet Dr. Christelle Ganne-Chédeville
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Équipe du projet
Prof. Dr. Thomas Volkmer
Dr. Christelle Ganne-Chédeville
Patricia Granado Sanzovo - Partenaire Caran d'Ache SA
- Mots-clés Modification du bois, anatomie du bois, crayons, taillage, essences locales
Situation
La conscientisation croissante sur le changement climatique a poussé les citoyen-ne-s, les entreprises et les gouvernements à mettre en œuvre des mesures concrètes pour réduire les émissions mondiales de gaz à effet de serre. C’est également le cas de Caran d’Ache, seule fabrique de crayons en Suisse, qui souhaite proposer à ses client-e-s des produits à faible impact environnemental tout en conservant ses valeurs bien établies d’innovation et de qualité haut de gamme. Bien que l’entreprise ait déjà pris de nombreuses mesures dans ce sens, le transport du bois pour les crayons génère encore un impact environnemental considérable. Ses crayons sont produits à partir de cèdre de Californie, connu depuis plus d’un siècle comme le bois de choix pour la production de crayons de haute qualité. Le bois est récolté en Californie et expédié à l’étranger pour la transformation en planchettes, avant d’arriver en Suisse. Ce projet Innosuisse a été lancé en 2019 afin de relever les défis rencontrés en adoptant une approche systématique et scientifique. Le travail effectué consiste à trouver une ou plusieurs essences de bois local qui, combinées à une procédure de modification, offrent des performances de taillage équivalentes à celles d’un crayon standard Caran d’Ache actuel. Dans le cadre de ce projet, six essences de bois européennes ont été évaluées : sapin pectiné, épicéa, arole, pin de Weymouth, pin sylvestre et tilleul.
Approche
Le projet se compose de quatre axes principaux, appelés paquets de travail (PT), qui doivent permettre d’atteindre l’objectif final : remplacer le cèdre de Californie par une essence locale dans la production de crayons de haute qualité. PT1 : Analyse des caractéristiques anatomiques des essences étudiées qui influencent le taillage et la production des crayons et comparaison de ses propriétés avec le cèdre de Californie. PT2 : Conception et développement d’un banc d’essai et validation d’une méthode pour la caractérisation des efforts de coupe du taillage des crayons, qui permet de comparer des crayons de différentes essences et les effets de la modification du bois sur le taillage des crayons. PT3 : Développement de procédés de modification pour les essences présentant un potentiel élevé d’aboutir aux caractéristiques recherchées après modification. Optimisation du procédé pour une ou plusieurs essences choisies. PT4 : Évaluation de la performance du bois modifié dans le taillage et la production de crayons en prenant compte des aspects tels que le moment du taillage, les aspects des planchettes traitées, l’homogénéité du traitement, la performance au collage, la finition et la résistance à l’humidité.
Résultat
L’analyse de l’anatomie des différentes essences de bois a permis d’identifier les caractéristiques les plus pertinentes. Le cèdre de Californie présente une combinaison particulière de ces caractéristiques qui n’est similaire chez aucune des autres espèces. Le développement du banc d’essai de taillage des crayons et la validation de la méthodologie ont abouti et ont permis de comparer des crayons en bois de toutes les essences étudiées, mais également d’évaluer l’influence du traitement du bois sur le taillage. De nombreux tests de traitement de bois tels que traitement thermique et l’imprégnation au moyen d’une solution de cire, entre autres, ont révélé qu’il était possible d’obtenir de bonnes propriétés d’affutage pour quelques essences locales par modification du matériau.
Perspectives
Le projet s’est achevé par une procédure de modification prometteuse d’une essence de bois locale développée en laboratoire. Le portage de la procédure à l’échelle industrielle, le tri qualitatif du bois et l’évaluation des performances des solutions proposées dans d’autres aspects de la production de crayons devraient constituer les prochaines étapes afin d’aboutir à une alternative viable pour remplacer le cèdre de Californie dans l’industrie du crayon. Les défis les plus importants restent l’homogénéité du traitement, l’approvisionnement en une matière première de qualité, le rétablissement de la chaine de production et le traitement des planchettes à crayons sur le sol suisse, ce dernier exigeant un savoir-faire spécifique et une grande précision. Pour cela, des partenariats avec des entreprises locales dans les domaines de la transformation et du traitement du bois se révèlent essentiels pour Caran d’Ache, si l’entreprise décide de poursuivre son projet de remplacement du bois utilisé dans les crayons par une alternative locale.
