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Modifier les NCC améliore les propriétés barrière du PLA

Arnaud Jadoul

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Modifier les NCC améliore les propriétés barrière du PLA

Manon Le Gars a soutenu une thèse de doctorat consacrée aux modifications de surface de nanocristaux de cellulose pour des applications d’emballage alimentaire. -

Le 5 mars dernier, Manon Le Gars a soutenu une thèse de doctorat de l'université Grenoble-Alpes, préparée sous la direction de Julien Bras, maître de conférences HDR, et de Naceur Belgacem, professeur (Grenoble INP-Pagora / LGP2), Philippe Roger, professeur, et Hanène Salmi-Mani, maître de conférences (université Paris-Saclay). Elle a présenté les résultats de sa recherche intitulée Modifications de surface de nanocristaux de cellulose pour des applications d'emballages alimentaires. Ce projet vise à développer de nouvelles modifications chimiques de surface des nanocristaux de cellulose (NCC) pour améliorer leur compatibilité avec le polymère biosourcé qu'est l'acide polylactique (PLA), et ce afin de combiner leurs propriétés intrinsèques respectives. 

Combinaison de propriétés

Des matériaux multiphasiques ont été produits à partir du PLA en y incluant des nanomatériaux cellulosiques. L'emballage alimentaire étant visé, l'amélioration des propriétés barrière du PLA, notamment vis-à-vis de l'oxygène et de la vapeur d'eau, est un point clé dans la caractérisation des produits finis. Plus précisément, différentes voies sont proposées pour le greffage de divers composés – polymères ou molécules – à la surface des nanocristaux de cellulose. Le succès de ces greffages a été confirmé et quantifié par diverses techniques de caractérisation. Les NCC modifiés sont introduits dans un matériau PLA selon deux stratégies. Dans chaque cas, les matériaux finals, préparés à partir de PLA et de nanomatériaux cellulosiques modifiés, présentent des propriétés intéressantes en termes d'homogénéité, de transparence et de barrière à l'oxygène et à la vapeur d'eau, conformément aux propriétés requises pour les matériaux de conditionnement alimentaire.

Grenoble INP-Pagora est l'école internationale du papier, de la communication imprimée et des biomatériaux. Elle forme 60 ingénieurs par an. Le Laboratoire de génie des procédés papetiers (LGP2) est une unité mixte de recherche (UMR 5518) qui comprend trois équipes. Soit bioraffinerie : chimie et écoprocédés ; matériaux biosourcés multiéchelles ; fonctionnalisation de surface par procédés d'impression.

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