Etude des mécanismes d'interaction du dioxyde de titane avec la cellulose en milieu aqueux

par Jean-Marc Metzger

Thèse de doctorat en Chimie - Physique

Sous la direction de Bernard Siffert.

Soutenue en 1989

à Mulhouse .

mots clés

• Chimie
• Chimie générale et physique
• Dioxyde de titane
• Cellulose
• Interaction
• Rutile
• Fibres
• Hétérocoagulation
• Théorie DLVO
• Rétention
• Oxyde de titane
• Cellulose

Résumé

Nous avons étudié l'interaction dioxyde de titane (rutile)-cellulose (fibres Linters coton) en milieu aqueux (NaCl 10-2N). Nous avons caractérisé nos produits par la taille des particules et leur potentiel zêta. La taille des particules de TIO2 est influencée par le pH, la force ionique et la nature de l'enrobage. La silice contribue à une bonne pigmentation du TIO2 et amène une charge de surface proche de celle de la cellulose. L'alumine augmente la charge positive du TIO2 mais conduit à des tailles de particules élevées. Des clichés de MEB montrent une rétention préférentielle du TIO2 sur les fibrilles et non pas sur les fibres. Des mesures de charge de surface et des dosages de groupements carboxyliques indiquent que cette attirance est plutôt due à des forces de Van der Waals. Les essais d'adsorption sont réalisés à pH5 et à pH7,5 sur des fibres et sur des fines. Nous avons utilisé successivement un système de prélèvement sous vide, puis l'appareil de Britt, puis la centrifugation pour déterminer les quantités de TIO2 fixées sur la cellulose. Dans tous les cas, le TIO2 présente une meilleure absorption quand il n'est pas enrobé. Un programme informatique basé sur la théorie DLVO permet le calcul de l'énergie totale d'interaction TIO2-cellulose. On explique ainsi les résultats expérimentaux et on montre l'existence d'une distance minimale d'approche particule-fibre de l'ordre de 10 nm

Titre traduit

Interaction of titanium dioxide with cellulose in aqueous medium

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