Élaboration de mousses de biopolymères par extrusion assistée par CO2 supercritique

par Jennifer Villamil jimenez

Projet de thèse en Génie des Procédés et de l'Environnement

Sous la direction de Jacques Fages et de Jean-Charles Benezet.

Thèses en préparation à l'Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux , dans le cadre de École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés , en partenariat avec RAPSODEE - Centre de Recherche d'Albi en Génie des Procédés, des Solides Divisés, de l'Energie et de l'Environnement (laboratoire) et de Groupe Poudres et Procédés (equipe de recherche) depuis le 01-10-2019 .


  • Résumé

    Dans le cadre de cette thèse, nous proposons de mettre au point un procédé d'élaboration continu de matériaux biopolymères alvéolaires micro- (et/ou nano-) structurés. Le travail visera à étudier un procédé continu d'élaboration pour créer des polymères cellulaires innovants permettant de répondre au défi de réduction de densité et de diminution homogène des tailles de pores dans les polymères cellulaires. Pour réaliser ces matériaux poreux, la technique d'extrusion couplée à l'injection de CO2 supercritique est une solution pertinente. En effet, selon les conditions opératoires et la solubilité du CO2 dans le (bio)-polymère utilisé, son injection dans le fourreau d'une extrudeuse va modifier les propriétés rhéologiques du polymère permettant de moduler les conditions d'extrusion. Il va, de plus, jouer le rôle d'agent physique moussant lors de la dépressurisation que subit le polymère au cours de sa sortie de la filière.

  • Titre traduit

    Development of biopolymer foams by supercritical CO2 assisted extrusion


  • Résumé

    As part of this thesis, we propose to develop a continuous process for the elaboration of micro- (and/or nano-) structured porous biopolymer materials. The work will aim to study a continuous process to develop innovative cellular biopolymers to meet the challenge of density reduction and homogeneous decrease in pore sizes in cellular polymeric structure. To achieve these porous materials, the extrusion technique coupled with supercritical CO2 injection is a relevant solution. Indeed, depending on the operating conditions and the solubility of CO2 in the (bio)-polymer used, its injection into the extruder will modify the rheological properties of the polymer and allows to modulate the extrusion conditions. Moreover, supercritical CO2 play the role of physical foaming agent during the pressure drop that undergoes the polymer during at the exit of the extruder die.