Phénomènes d'adsorption pour l'obtention industrielle de microfibrilles de cellulose fonctionnalisées et leurs applications

Industrial production of functionalized cellulose microfibrils by adsorption phenomenons and their applications

• Auteur / Autrice : Arnaud Benard
• Direction : Mohamed Naceur Belgacem, Denis Curtil, Julien Bras
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux, mécanique, génie civil, électrochimie
• Date : Soutenance le 17/12/2024
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble, Isère, France ; 2008-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie des procédés pour la bioraffinerie, les matériaux bio-sourcés et l’impression fonctionnelle (Grenoble, Isère, France ; 1985-....)
• Jury : Président / Présidente : Sami Boufi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mohamed Naceur Belgacem, Evelyne Mauret
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anette Larsson, Bernard Cathala

Mots clés

Mots clés contrôlés

Éco-matériaux

Cellulose

Mots clés libres

Cellulose fibrillée

Pré traitements

Optimisation

Applications

Fibrillated cellulose

Pretreatments

Optimisation

Applications

Résumé

La cellulose, l'uns des polymères naturels les plus présents sur Terre, est organisée dans sa forme native sous forme de fibrilles à différentes échelles. L'utilisation de ces différentes échelles et organisations de fibrilles permet d'obtenir des propriétés intéressantes : propriétés barrière, renfort, transparence, etc… Durant les dernières années l'extraction de ces éléments a été étudiée et optimisée par divers acteurs industriels et académiques. Toutefois, certains verrous restent encore à lever (contrôle de la rhéologie de la suspension, stabilité du process, etc. ...), et des prétraitements innovants restent également à développer. Cette thèse a pour vocation d'optimiser dans un premier temps le processus actuel en vue d'augmenter la stabilité du procédé, puis de développer des procédés de fibrillation par adsorption, enfin la question des applications sera étudiée pour le domaine de l'emballage.

Cellulose, among the most common natural polymers present on Earth, has a multiscale organization in its native state. The utilization of different scales of native cellulose is proven to give interesting properties, such as: barrier properties, reinforcement, and transparency. Those latter years, cellulose nanofibrils extraction was studied and optimized by industries and universities. However, several bottlenecks still prevail (suspension rheology, process stability, etc.…), innovative pretreatments are also still to be developed. This thesis will then be organized in four main parts. Optimization of the existing process to enhance process stability, innovative adsorption pretreatments development and nanocellulose applications in the packaging sector will be investigated.