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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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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
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Propriétés rhéologiques des suspensions
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3. Nanocellulose : termes et typologie
Le terme nanocellulose désigne les nanoparticules composées de cellulose extraites des fibres naturelles . L'extraction de ces nanoparticules est basée sur une déstructuration des fibres à l'aide d'une stratégie dénommée « top-down » exploitant leur hiérarchie de structure.
Le terme « nano » désigne toute particule dont l'une au moins des dimensions est inférieure à 100 nm.
Deux principales méthodes permettent d'effectuer cette déstructuration, l'une exploitant une voie chimique et l'autre une voie mécanique, conduisant à l'obtention de nanoparticules avec différentes morphologies et différentes propriétés.
3.1 Cellulose microfibrillée
Une action mécanique de cisaillement répétée peut être utilisée pour libérer plus ou moins individuellement les microfibrilles de cellulose. Ce matériau est généralement appelé « cellulose microfibrillée » (MFC).
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Différentes procédures de traitement mécanique peuvent être utilisées pour préparer la MFC. Elles consistent essentiellement en une homogénéisation à haute pression et/ou un broyage . Cependant, cette voie de production engendre normalement une consommation d'énergie élevée associée à la délamination de la fibre.
-
Par conséquent, différents prétraitements ont été proposés pour faciliter ce processus, à savoir par exemple :
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découpe mécanique ...
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Nanocellulose : termes et typologie
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).
-
(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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