Vers une voie de valorisation du hêtre : synthèse de monomères furaniques biosourcés et furfurylation

par Aurélia Imbert

Thèse de doctorat en Science du bois et des fibres

Sous la direction de Christine Gérardin.

Le président du jury était Philippe Gérardin.

Le jury était composé de Joris Van Acker, Emmanuel Fredon, Edmond Wozniak.

Les rapporteurs étaient Joris Van Acker, Marie-France Thévenon.


  • Résumé

    Le hêtre est une essence très répandue sur le territoire français et plus particulièrement dans la région Grand-Est. Toutefois, son bois est peu exploité, notamment pour des utilisations en conditions extérieures en raison de sa faible durabilité et son instabilité dimensionnelle. Pour favoriser et développer son utilisation, il est nécessaire de le traiter afin de limiter sa reprise en humidité et de le protéger contre les champignons de pourriture. Par ailleurs, la réglementation actuelle sur les produits de traitement du bois impose la mise au point de solutions alternatives respectueuses de l’environnement et de la santé. Dans ce cadre, les travaux développés durant cette thèse visent la valorisation du hêtre en tant que matériau via sa protection par un traitement « non-biocide », la furfurylation. Cette méthode consiste à polymériser in situ de l’alcool furfurylique dans le bois de hêtre. La mise au point du procédé a permis d’aboutir à du hêtre composite dont la durabilité et la stabilité dimensionnelle sont nettement améliorées. D’autre part, le hêtre est une essence feuillue pour laquelle la fraction hémicellulosique est riche en pentoses et plus précisément en xylose, précurseur de furfural. Des travaux ont donc été menés pour produire du furfural par hydrodistillation acide à partir de connexes issus de l’industrie de la première transformation du hêtre. Le furfural a ensuite été réduit en alcool furfurylique par transfert d’hydrogène. Les résultats prometteurs obtenus montrent qu’il est possible de mettre en place une filière locale alliant le hêtre comme source de molécules furaniques et le bois de hêtre comme matériau

  • Titre traduit

    Towards a valorisation pathway of beech : synthesis of bio-based furan monomers and furfurylation


  • Résumé

    Beech is a wood species present in the French territory, particularly in the Grand-Est region. However, beech is a under used wood, especially for outdoor uses, because it is non durability and it is dimensional unstability. To promote and develop its use, it is necessary to limit its recovery in moisture and treat to protect it against fungi decay. Futhermore, current regulation on wood treatment products imposes the development of alternative wood treatments more respectful of the environment and health. In this context, the work developed during this thesis is focused on valorisation of beech as a material through its protection by a “non-biocide” treatment, furfurylation. This method consists in an polymerisation in situ by heating a furfuryl alcohol solution into beech solid wood. The development of process led to a bio-based beech composite with significantly improved durability and dimensional stability.On the other hand, beech is a hardwood species in which the hemicellulosic fraction is rich in pentoses, and more precisely in xylose, precursor of furfural. Work has been done to produce furfural by acidic steam distillation, from beech primary wood processing by products. This molecule is then chemically reduced to furfuryl alcohol by hydrogen transfer.These promising results to show that it is possible to set up a local production combining beech as a local source of furanic molecules and beech wood as a solid material



Le texte intégral de cette thèse sera accessible librement à partir du 15-01-2020

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