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RÉSUMÉ
L'intérêt pour la nanocellulose croît de façon exponentielle. Au cours de la dernière décennie, ce nanomatériau biosourcé a été essentiellement utilisé dans les nanocomposites pour ses propriétés de renfort. Ses dimensions à l'échelle nanométrique et sa capacité à former un réseau enchevêtré nanoporeux ont cependant favorisé l'émergence de nouvelles applications à haute valeur ajoutée. L'emballage est une application potentielle de la nanocellulose. Des propriétés mécaniques, optiques et barrières prometteuses sont des caractéristiques encourageantes.
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The interest in nanocellulose has increased exponentially. During the last decade, this bio-based nanomaterial was essentially used in nanocomposites for its reinforcing properties. Its nano-scale dimensions and ability to form a strong entangled nanoporous network have encouraged the emergence of new high added value applications. Packaging is a potential application field of nanocellulose. Promising mechanical, optical and barrier properties are encouraging characteristics.
Auteur(s)
-
Alain DUFRESNE : Professeur en chimie des matériaux - Laboratoire de génie des procédés papetiers (LGP2-UMR5518), Institut polytechnique de Grenoble
INTRODUCTION
Domaine : Emballage, nanotechnologie
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Matériaux
Domaines d'application : Emballage
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité :
Centres de compétence :
Industriels :
Autres acteurs dans le monde : Bio Vision Technology Enterprises Inc., Borregaard Chemcell, CelluForce, Innventia, Melodea, Stora Enso, UPM Fibril cellulose
Contact : [email protected]
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MOTS-CLÉS
emballage nanoparticules nanosystème molécukaire nanocellulose nanotechnologie Emballage conditionnement biomatériaux emballage alimentaire nanocristaux propriétés barrières
KEYWORDS
packaging | nanoparticles | molecular systems | nanocellulose | nanotechnology | packaging | packing | biomaterials | Food packaging | nanocrystal | barrier properties
DOI (Digital Object Identifier)
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Cellulose : l'essentiel
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1. Contexte
L'industrie de l'emballage est un secteur en constante évolution. Les nouvelles réglementations et l'évolution sociétale, économique et technologique encouragent cette industrie à exiger des produits plus légers, plus performants, plus respectueux de l'environnement et plus compétitifs.
Une part importante des matériaux d'emballage alimentaire de contact est actuellement constituée de plastiques, ou de complexes papier/carton à base de polymères d'origine pétrochimique. En effet, ces polymères synthétiques présentent de bonnes propriétés barrières et mécaniques associées, jusqu'à maintenant, à un faible coût.
-
Cependant, ces matériaux d'origine fossile présentent des inconvénients majeurs :
-
origine non renouvelable ;
-
coût indexé sur le cours du pétrole ;
-
faible recyclabilité ;
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impact environnemental.
Les bionanomatériaux bénéficient de l'engouement porté à deux thématiques d'actualité, à savoir les nanotechnologies et le développement durable.
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-
Le remplacement progressif des matériaux traditionnels par des matériaux d'origine renouvelable est un enjeu sociétal et économique primordial. Ce phénomène est, bien entendu, amplifié par la stigmatisation sur la raréfaction des ressources d'origine fossile et les fluctuations du cours de ces ressources. Malgré des débuts chaotiques et des prix prohibitifs, au vu de leurs performances, les biopolymères ont généré l'intérêt de la communauté essentiellement académique.
Pourtant, leur rapport performance/prix est bien loin d'excéder celui des produits traditionnels issus de la pétrochimie qui devraient perdurer encore longtemps.
-
Parmi les biopolymères, il y en a au moins un qui constitue un cas particulier : la cellulose. Ce biopolymère est effectivement le polymère le plus abondant sur Terre. On considère en effet qu'environ 1011 tonnes de cellulose sont biosynthéthysées chaque année, et également détruites, par la simple action de la photosynthèse, donc sans action de l'être humain.
Une très faible fraction est utilisée et ce biopolymère, outre son abondance naturelle, (la cellulose)...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MOON (R.J.) - Nanomaterials in the forest products industry. - McGraw-Hill Yearbook in Science & Technology. Chicago, p. 225 (2008).
-
(2) - DUFRESNE (A.) - Nanocellulose : from nature to high performance tailored materials. - Walter De Gruyter GmbH, Berlin/Boston (2012).
-
(3) - HERRICK (F.W.), CASEBIER (R.L.), HAMILTON (J.K.), SANDBERG (K.R.) - * - J. Appl. Polym. Sci. Polym. Symp., 37, p. 797 (1983).
-
(4) - BOLDIZAR (A.), KLASON (C.), KUBAT (J.), NÄSLUND (P.), SAHA (P.) - * - Intern. J. Polym. Mat., 11, p. 229 (1987).
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(5) - HENRIKSSON (M.), HENRIKSSON (G.), BERGLUND (L.A.), LINDSTRÖM (T.) - * - Eur. Polym. J., 43, p. 3434 (2007).
-
(6) - PÄÄKKÖ (M.), ANKERFORS (M.), KOSONEN (H.), NYKÄNEN (A.), AHOLA (S.), ÖSTERBERG (M.), RUOKOLAINEN (J.), LAINE (J.), LARSSON (P.T.), IKKALA (O.), LINDSTRÖM (T.) - * - Biomacromolecules,...
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