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Évaluation de la faisabilité de l’utilisation de différents types de fibres cellulosiques traités enzymatiquement pour la valorisation de l’acide poly-lactique (PLA).

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Bendourou, Fatima Ezzahra (2018). Évaluation de la faisabilité de l’utilisation de différents types de fibres cellulosiques traités enzymatiquement pour la valorisation de l’acide poly-lactique (PLA). Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 129 p.

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Document sous embargo jusqu'à 12 Septembre 2020.

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Résumé

L’objectif de cette recherche est de produire de nouveaux matériaux composites à partir des déchets en plastique (post-consommation) des centres de tri au Québec et des fibres naturelles d’origine végétale. En particulier, l'étude a porté sur la combinaison de l’acide polylactique recyclé (PLAr) qui est l'un des alternatives les plus prometteuses aux polymères à base de pétrole et les microfibres de cellulose (MFC) à partir des boues de l’industrie papetière (boues mixtes (BM) et boues de désencrage (BD)) et des fibres de chanvre (FC) considérées comme la nouvelle génération de renforts renouvelables afin de produire des composites biodégradables et de haute performance mécanique (la résistance à la traction et la rigidité). Afin d’améliorer la compatibilité et l’adhésion interfaciale entre la matrice PLAr et les différents renforts utilisés, les MFC ont été extraites et traitées en utilisant, en premier lieu, un prétraitement physico-chimique à la soude et, en second lieu, un traitement enzymatique (laccases et cellulases). Ensuite, l’effet de la concentration des microfibres cellulosiques traitées (1.5, 3 et 6% en poids sec) a été étudié afin de caractériser les échantillons de biocomposites développés en termes de taille, morphologie, propriétés mécaniques (impact et traction) et biodégradabilité. Les résultats obtenus démontrent que les deux traitements utilisés ont conduit à une diminution considérable de taille des fibres cellulosiques atteignant plus de 90% pour les MFC extraits de BD ainsi qu’une bonne adhésion interfaciale entre la matrice de l’acide poly lactique recyclé et les différents renforts étudiés. L'analyse de la variance suivie par le test de Tukey ont montré que les meilleurs biocomposites, en termes de propriétés mécaniques, sont issus de l’association du PLAr avec les fibres de chanvre (Module d’Young de 324,53 ± 3,10 MPa; résistance à l’impact de 27,61 ± 2,94 kJ/m²) suivis des boues mixtes (Module d’Young de 316,59 ± 2,80 MPa; résistance à l’impact de 20,47 ± 4,24 kJ/m²) et ensuite les boues de désencrage (Module d’Young de 315,58 ± 4,31 MPa; résistance à l’impact de 14,59 ± 2,24 kJ/m²) ce qui a été confirmé par diverses techniques telles que la microscopie électronique à balayage (MEB), la diffraction des rayons X (DRX) et la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF). Le test de biodégradation à l'échelle du laboratoire a montré un taux de biodégradation de 1,97% pour les FC, de 1,57% pour les BD puis de 1,35% pour les BM.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Brar, Satinder Kaur
Mots-clés libres: nouveau biocomposite; acide polylactique recyclé; microfibres cellulosiques; prétraitement physico-chimique; traitement enzymatique; tests mécaniques; tests de biodégradabilité
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 19 oct. 2018 15:19
Dernière modification: 19 oct. 2018 15:19
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/7591

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