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Révision : 28 juillet 2005 |  |
EFPG-CTP : "Fibre Functionalisation Workshop"(version anglaise)
Le Laboratoire Génie des Procédés Papetiers (LGP2) de L’École Française de Papeterie et des Industries Graphique (EFPG) et le Centre Technique du Papier (CTP) s'associent pour organiser un séminaire les 8 & 9 septembre 2005, s’intitulant “Fibre Functionalisation Workshop”. (programme)
L’objectif principal de cet évènement est de faire le point sur l’état de l’art des différentes approches de modification de surface des fibres de cellulose dans le domaine des industries papetières.Naceur Belgacem
(25 Juillet 2005)Conférer aux fibres des fonctions "intelligentes"
En savoir plus ... Le but principal des traitements de la surface des fibres de cellulose est de leur conférer des fonctions "intelligentes", comme par exemple : les rendre hydrophobes afin de les protéger de la prise et du largage d’eau ; les doter d'une réactivité vis-à-vis de matrices polymères pour obtenir des matériaux composites à performance mécanique très élevée ; les équiper de capteurs spécifiques pour les rendre photo-luminescentes, conducteurs de courant électrique, etc
Plusieurs domaines d’application peuvent être visés, notamment :
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les matériaux composites à base de cellulose pour l’automobile et l’emballage ; | |
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les emballages biodégradables et "intelligents" ; | ||
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la traçabilité des matériaux ; | ||
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les papiers conducteurs pour des applications électroniques et opto-électroniques, etc. |
Dix années d'expérience scientifique du LGP2
Cette activité de recherche est menée depuis plus dix ans au LGP2. Elle a été initiée au sein de l'ancienne équipe de recherche "Matériaux polymères" dirigée par Alessandro Gandini, après un séjour de l'un de ses chercheurs (Naceur Belgacem) à l’École Polytechnique de Montréal, au Canada.
La "fonctionnalisation" de la surface des fibres est réalisée grâce à des traitements variés :
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des traitements purement physiques, tels que les extractions au solvant ; | |
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des traitements physico-chimiques et, en particulier, le traitement corona ; | ||
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des traitements chimiques. Dans ce cas, plusieurs approches sont maîtrisées, notamment : 1. le greffage chimique direct avec la condensation des OH de la cellulose afin de rendre les fibres compatibles avec des matrices hydrophobes. 2. L’utilisation des agents de greffage bi-fonctionnel capables de réagir avec les groupements OH de la surface de cellulose en laissant une seconde fonction pour une exploitation future, telle que la co-polymérisation avec la matrice ou le greffage d'une fonction biocide. 3. La condensation d’agents organo-métalliques, suivi par un couplage avec des molécules ou macromolécules appropriées à une future co-polymérisation et/ou hydrophobisation de la surface. |
Une activité de recherche renforcée, en lien avec les exigences actuelles de l'industrie
Cette activité a été récemment renforcée par l’arrivée d’Alain Dufresne, Professeur des Universités, spécialiste dans le domaine des nano-particules de cellulose (whiskers), de chitine et d’amidon.
Cette recherche thématique, initiée et développée au Laboratoire Génie des Procédés Papetiers, a donné lieu à une quarantaine de publications et de communications (cf. liste bibliographique ci-après).Le LGP2 - qui travaille en étroite collaboration avec le CTP - est un acteur incontournable dans les projets portant sur ce domaine, comme en témoigne sa participation active dans des projets européens intégrés comme SustainPack ou encore dans le montage du projet du pôle de compétitivité internationale Minalogic.
| Liste bibliographique des publications et communications | |||
| 01. | Belgacem M.N., Bataille P., Sapieha S. | Effect of corona modification on the mechanical properties of polypropylene/cellulose composites. | Journal of Applied Polymer Science, 1994, vol.53, n°4, p.379-385 |
| 02. | Cordeiro N., Carlos Pascoal N., Gandini A., Belgacem M.N. | Characterization of the cork surface by inverse gas chromatography. | Journal of Colloid and Interface Science, 1995, vol.174, n°1, p.246-249 |
| 03. | Belgacem M.N., Czeremuszkin G., Sapieha S., Gandini A. | Surface characterization of cellulose fibers by XPS and IGC. | Cellulose, 1995, vol.2, p.145-157 |
| 04. | Belgacem M.N., Blayo A., Gandini A. | Surface characterization of polysaccharides, lignins, printing ink pigments, and ink fillers by inverse gas chromatography. | Journal of Colloid and Interface Science, 1996, vol.182, n°2, p.431-436 |
| 05. | Cordeiro N., Aurenty P., Belgacem M.N., Gandini A., Pascoal Neto C. | Surface properties of suberin. | Journal of Colloid and Interface Science, 1997, vol.187, n°2, p.498-508 |
| 06. | Lanet V., Belgacem M.N., Gandini A. | Caractérisation physico-chimique de nouvelles formulations de vernis pour le procédé d’impression offset sans mouillage à base de produits d’origine végétale. | Double Liaison, 1998, Tome 44, nº501, p.34-38 |
| 07. | Trejo-O’Reilly J.A., Cavaillet J.Y., Belgacem M.N., Gandini A. | Surface energy and wettability of modified cellulosic fibres for use in composite materials. | The Journal of Adhesion, 1998, vol.67, p.359-374 |
| 08. | Gandini A., Belgacem M.N. | Recent advances in the elaboration of polymeric materials from biomass components. | Polymer International, 1998, vol.47, n°3, p.267-276 |
| 09. | Belgacem M.N., Gandini A. | IGC as a tool to characterize dispersive and acid-based properties of the surface of fibers and powders. | Pefferkorn Emile. Interfacial phenomena in chromatography. New York : Marcel Dekker, 1999, p.41-124 (Chap. 2) |
| 10. | Godinho M.H., Martins A.F., Belgacem M.N., Gil L., Cordeiro N. | Properties and processing of cork powder filled cellulose derivatives composites. | Macromolecular Symposia, 2001, vol.169, n°1, p.223-228 |
| 11. | Borges J. P., Godinho H. M., Martins F. A., Trindade A.C., Belgacem M.N. | Cellulose-based composites films. | Mechanics of Composite Materials, 2001, vol.37, n°3, p.257-264 |
| 12. | Borges J. P., Godinho M. H., Belgacem M.N., Martins A. F. | New bio-composites based on short fibre reinforced hydroxypropyl-cellulose films. | Composite Interfaces, 2001, vo.8, n°3,4, p.233-241 |
| 13. | Mekki A., Boufi S., Ben Salah A., Belgacem M.N., Gandini A. | Interaction of silane coupling agents with cellulose. | Langmuir, 2002, vol.18, n°8, p.3203-3208 |
| 14. | Gandini A., Belgacem M.N. | Recent contribution to the preparation of polymers derived from renewable resources. | Journal of Polymers and the Environment, 2002, vol.10, n°3, p.105-114 |
| 15. | Belgacem M.N. | Characterization of surface properties of natural and synthetic fibers. | Mattoso L.H.C., Leão A., Frollini E. Natural Polymers and Composites. São Paulo : Embrapa, 2002, p.4-8. |
| 16. | Abdelmouleh M., Boufi S., Ben Salah A., Gandini A., Belgacem M.N. | Interaction os of silane coupling agents with cellulose. | Anderson G. L. Adhesion fundamentals: from molecules to mechanisms and modelling. in Proceedings of 26th Annual Meeting of the Adhesion Society, 2003, Myrtle Beach, NC, USA, p.237-240 |
| 17. | Gopalan Nair K., Dufresne A., Gandini A., Belgacem M.N. | Crab shell chitin whiskers reinforced natural rubber nanocomposites. 3. Effect of chemical modification of chitin whiskers. | Biomacromolecules, 2003, vol.4, n°6, p.1835-1842 |
| 18. | Abdelmouleh M., Boufi S., Belgacem M.N., Duarte A.P., Ben Salah A., Gandini A. | Modification of cellulosic fibres with functionnelised silanes: development of surface properties. | International Journal of Adhesion and Adhesives, 2004, vol.24, n°1, p.43-54 |
| 19. | Fabbri P., Champon G., Castellano M., Belgacem M.N., Gandini A. | Reaction of cellulose and wood superficial hydroxy groups with organometallic compounds | Polymer International, 2004, vol.53, n°1, p.7-11 |
| 20. | Belgacem M.N., Gandini A. | Surface modification of cellulolse fibres: a review. | Chaudhury M.K., Anderson G.L. Adhesion fundamentals: from molecules to mechanisms and modelling.in Proceedings of 27th Annual Meeting of the Adhesion Society, 2004, Wilmington, NC, USA, p.483-486 |
| 21. | Borges J. P., Godinho H.M., Martins F. A., Stamatialis D. F., De Pinho M.N., Belgacem M.N. | Tensile propeties of cellulose fiber reinforced hydroxypropylcellulose films. | Polymer Composites, 2004, vol.25, n°1, p.102-110 |
| 22. | Castellano M., Gandini A., Fabbri P., Belgacem M.N. | Modification of cellulose fibres with organosilanes: under what conditions does coupling occur? | Journal of Colloid and Interface Science, 2004, vol.273, n°2, p.505-511 |
| 23. | Aloulou F., Boufi S., Belgacem M.N., Gandini A. | Adsorption of cationic surfactants and subsequent adsolubilisation of organic compounds onto cellulose fibers. | Colloid & Polymer Science, 2004, vol.283, n°3, p.344-350 |
| 24. | Botaro V. R., Gandini A., Belgacem M.N. | Heterogeneous chemical modification of cellulose for composite materials. | Journal of Thermoplastic Composite Materials, 2005, vol.18, n°2, p.107-117 |
| 25. | Angellier H., Molina-Boisseau S., Belgacem M.N., Dufresne A. | Surface chemical modification of waxy maize starch nanocrystals. | Langmuir, 2005, vol.21, n°6, p.2425-2433 |
| 26. | Gandini A., Belgacem M.N. | Modified cellulose fibers as reinforcing fillers for macromolecular matrices. | Macromolecular Symposia, 2005, vol.221, n°1, p.257-270 |
| 27. | Bach S., Belgacem M.N., Gandini A. | Hydrophobisation and densification of wood by different chemical treatments. | Holzforschung, 2005, vo.59, n°4, p.389-396 |
| 28. | Brochier-Salon M.C., Abdelmouleh M., Boufi S., Belgacem M. N, Gandini A. | Silane adsorption onto cellulose fibers: hydrolysis and condensation reactions. | Journal of Colloid Interface Science, 2005, vol.289, n°1, p.249-261 |
| 29. | Belgacem M.N., Gandini A. | Surface modification of cellulose fibres. | Polymeros: Ciência e Tecnologia, 2005, vol.15, n°2, p.109-113 |
| 30. | Belgacem M.N. | Characterisation of lignocellulosics by inverse gas chromatography: a review. | Cellulose Chemistry and Technology, 2000, 34, p.357-383 |
| 31. | Belgacem M.N., Gandini A. | The surface modification of cellulose fibres for use as reinforcing elements in composite materials. | Composite Interface, 2005, vol.12, n°1-2, p.41-75 |
| 32. | Abdelmouleh M., Boufi S., Belgacem M.N., Dufresne A., Gandini A. | Modification of cellulose fibres with functionnalised silanes: effect of the fibre treatment on the mechanical performances of cellulose-thermoset composites. | Journal of Applied Polymer Science : à paraître |
| 33. | Alila S. Boufi, Belgacem M.N., Beneventi D. | Adsorption of cationic surfactant onto cellulosic fibres. I – Surface charge effects. |
Langmuir : à paraître |
| 34. | Belgacem M.N., Blayo-Le Moal A., Gandini A. | Surface characterization of
polysaccharides, cork, lignins and printing ink pigments and fillers by IGC. |
Eurofillers’ 95, Mulhouse, France, septembre 1995, p.147-150 |
| 35. | Lanet V., Belgacem M.N., Gandini A. | Caractérisation physico-chimique de nouvelles formulations de vernis pour le procédé d’impression offset sans mouillage à base de produits d’origine végétale. | Eurocoat' 97, Lyon, France, septembre 1997, p.39-58 |
| 36. | Cordeiro N., Godinho M. H., Belgacem M.N., Martins A.F., Gil L., Cordeiro N. | Properties and processing of cork powder filled cellulose derivatives composites. | Eurofillers' 99, Lyon, France, 6-9 septembre 1999 |
| 37. | Borges J. P., Godinho M. H., Belgacem M.N., Martins A.F. | New bio-composites based on short fibre reinforced hydroxypropyl-cellulose films. | Eurofillers’ 99, Lyon, France, 6-9 septembre 1999 |
| 38. | Belgacem M.N. | Characterization of surface properties of natural and synthetic fibers. | IVth International Symposium on Natural Polymers and Composites, September 2002, São Pedro, São Paulo, Brazil |
| 39. | Belgacem M.N., Gandini A. | Physical, chemical and physico-chemical surface modification of cellulose fibers. | Vth International Symposium on Natural Polymers and
Composites & 8th Brazilian Symposium on the Chemistry of Lignins and other Wood Components, September 12th-15th, São Pedro, São Paulo, Brazil |
| 40. | Freire C.S.R., Silvestre A.J.D., Pascoal Neto C., Belgacem M.N., Gandini A. | Surface modification of cellulose fibres with fatty acids: effect of the reaction conditions on the extent of the reaction and fibre properties. | IXth European Workshop on Lignocellulosics and Pulp, August 26th-29th, 2004, Riga, Latvia |
| 41. | Pasquini D., Belgacem M.N., Gandini A., Curvelo A.A.S. | Surface chemical and modification of microcrystalline cellulose: surface characterization by contact angle measurements. | Vth International Symposium on Natural Polymers and
Composites & 8th Brazilian Symposium on the Chemistry of Lignins and other Wood Components, September 12th-15th, 2004, São Pedro, São Paulo, Brazil |
| 42. | Belgacem M.N. | Physical, chemical and physico-chemical surface modification of cellulose fibers. | Vth International Symposium on Natural Polymers and
Composites & 8th Brazilian Symposium on the Chemistry of Lignins and other Wood Components, September 12th-15th, 2004, São Pedro, São Paulo, Brazil, 4 p. |
| 43. | Bach S., Belgacem M.N., Gandini A. | Surface modification of cellulose fibers in view of their protection against fungi and water absorption. | IVth International Symposium of Regional Coordination Council of Wood Science, October 13th-16th, 2004, Saint-Petersburg Russia, p.402-405. |
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