NanoSteamEx

Production of microfibrillated cellulose by a steam explosion process

Responsable scientifique : BROSSE Nicolas (EA 4370 LERMAB)

Partenaires : Labex TEC21 (Grenoble) MAURET Evelyne (LGP2, UMR5518)

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Contexte La cellulose micro/nano-fibrillée (M/NFC) suscite un intérêt croissant pour la production de matériaux innovants dotés de propriétés remarquables. La production de M/NFC est basée sur une défibrillation de la cellulose par des procédés mécaniques très énergivores couplés à des prétraitements chimiques et/ou enzymatiques. Le coût important de ces procédés d’extraction constitue l’un des freins au développement d’une utilisation large des M/NFC.

Objectifs L’objectif de NanoSteamEx est de proposer un procédé combiné respectueux de l’environnement pour la production de M/NFC à partir de plantes annuelles, de bois de feuillus et de résineux et de pâte Kraft blanchie. L’originalité du projet est de combiner un prétraitement par explosion à la vapeur, une étape de délignification organosolv/liquide ionique (respectivement par de l’éthanol et de l’acétate de 1-éthyl-3-méthylimidazolium) puis enfin une étape de broyage/ raffinage. Une part importante de ce travail sera consacrée au développement des procédés de caractérisation morphologiques et chimiques des M/NFC produits. Pour cette tâche, les outils analytiques présents dans la plateforme Xylosciences seront mobilisés.

Résultats et impacts attendus — Les résultats attendus sont (1) la réduction de la consommation énergétique nécessaire aux étapes de raffinage mécanique des M/NFC (2) la possibilité de moduler les propriétés de surface des M/NFC en fonction de leur composition et de la structure de la cellulose et (3) la production d’une fraction lignine pure isolée par le procédé organosolv pour des utilisations ultérieures. Des applications dans les domaines de l’emballage (films et papiers), des panneaux de particules (adhésifs à base de tannins) et des composites seront considérées