Mécanismes de gonflement et de dissolution des fibres de cellulose

par Nicolas Le Moigne

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Patrick Navard.

Soutenue en 2008

à Paris, ENMP .

  • Titre traduit

    Swelling and dissolution mechanisms of cellulose fibres


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  • Résumé

    Le but de ces travaux était d'étudier les mécanismes de gonflement et de dissolution des fibres de cellulose en faisant varier la qualité du solvant (N-methylmorpholine-N-oxide avec différentes quantités d'eau et solutions aqueuses de NaOH à 8%), les conditions de dissolution, comme la tension, et l'origine des fibres (coton, bois, fibres régénérées ou dérivées). Les mécanismes de gonflement et de dissolution ont été étudiés par des observations microscopiques à haute résolution. Une séparation sélective des fractions solubles et insolubles a été réalisée par centrifugation. La distribution de masse molaire, la cristallinité, la composition en sucre, l'allomorphie et la quantité de chaque fraction ont été analysées. A partir de ces résultats, nous avons pu mieux décrire les mécanismes de gonflement et de dissolution des fibres de cellulose et ainsi identifier les principaux paramètres gouvernant la dissolution. Nos résultats montrent que les caractéristiques structurales et moléculaires des fibres de cellulose ainsi que les paramètres de procédés doivent être mieux contrôlés afin d'améliorer la dissolution. (i) Les paramètres de procédés concernent la convection du solvant et la possibilité de mouvements des fibres dans le solvant, (ii) les paramètres structuraux concernent la suppression des parois externes, la déstructuration des parois internes et la suppression sélectives des hémicelluloses, (iii) les paramètres moléculaires concernent la thermodynamique, comme la longueur des chaînes, la cristallinité mais aussi l'amélioration de la mobilité conformationelle des chaînes.

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  • Détails : 1 vol. (140 p.)
  • Annexes : Bibliographie 200 réf.

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