Réticulation de fibres lignocellulosiques et d'amidon : Vers de nouveaux matériaux pour l'industrie papetière

Discipline

Chimie Appliquée - Chimie des Substances Naturelles

Classification

Génie chimique, technologies alimentaires

Mots-clés libres

cellulose, polysaccharides, polymères, fibres naturelles

Mots-clés

Lignocellulose - Thèses et écrits académiques,

Fibres cellulosiques - Thèses et écrits académiques,

Amidons,

Pâte à papier - Thèses et écrits académiques,

Réticulation (polymérisation) - Thèses et écrits académiques,

Polysaccharides - Thèses et écrits académiques,

Couplage, Théorie du - Thèses et écrits académiques

Au travers de ce manuscrit, nous présentons la mise au point d'une réaction de réticulation entre l'amidon et les fibres lignocellulosiques de la pâte à papier. Ce travail a pour but d'explorer de nouveaux champs d'applications, et de nouvelles voies de valorisations des pâtes papetières. La réticulation permet à la fois d'intégrer l'amidon à la pâte, et de former un réseau tridimensionnel renforcé, pouvant conduire à de nouveaux matériaux plus résistants. Nous avons choisi, pour ce couplage, la cycloaddition 1,3-dipolaire de Huisgen catalysée par le cuivre. Deux approches de synthèse ont été envisagées. D'une part, l'amidon propargylées. Dans le but de nous affranchir des solvants organiques, nous avons étudié les réactions de propargylation et de tosylation des fibres lignocellulosiques dans l'eau, en utilisant la cellulose microcristalline comme modèle pour la mise au point. L'étude a tout d'abord été réalisée dans le système NaOH/H2O, puis la soude a été remplacée par du chlorure de sodium. La réaction de couplage a été réalisée dans l'eau. L'analyse des précurseurs et des produits de réticulation a été effectuée par XPS, DRX, MEB, et par une série de tests physiques. L'évaluation des propriétés physiques des différentes feuilles intégrant des fibres lignocellulosiques modifiées, et d'amidon modifié, nous a permis de confirmer le couplage. Les valeurs de résistance des feuilles, contenant l'amidon azidé et les fibres propargylées, se sont montrées nettement supérieures aux feuilles de pâte Kraft de références.