Recherche Avancée

Thèse soutenue

Étude de la mobilité moléculaire dans la phase amorphe de la cellulose

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Auteur / Autrice : Hélène Montes
Direction : Jean-Yves Cavaillé
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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L'etude de la cellulose amorphe par spectrometrie mecanique montre la presence de deux mecanismes de relaxation secondaire distincts notes gamma et beta. Le but de ce travail est de preciser l'origine moleculaire de ces deux processus. Pour cela, deux approches paralleles ont ete utilisees. Tout d'abord, des analyses mecaniques dynamiques ont ete realisees sur differents polysaccharides (dextrane et pullulane). Ces polymeres, tous formes de cycles de glucose, ont une structure a la fois proche mais distincte de celle de la cellulose par la nature de leurs groupements lateraux et des liaisons glycosidiques. Cette etude a ete completee par des analyses dielectriques. La comparaison des resultats experimentaux permet d'etablir les premieres hypotheses sur l'origine des deux relaxations secondaires. Celles-ci ont ete verifiees par mecanique moleculaire. Cette technique permet, en effet, pour un mouvement impose a un groupe d'atomes d'une chaine cellulosique a conformation statistique, de reperer les conformations stables et de calculer la barriere d'energie a franchir pour passer d'un conformere stable a un autre equivalent. On montre ainsi que la relaxation gamma correspond a la rotation des hydroxyles primaires des groupes lateraux hydroxymethyles. En revanche, la relaxation beta est associee a des mouvements de segments de la chaine principale et fait intervenir la flexibilite de la liaison glycosidique beta (14). Ces deux mecanismes de relaxation sont influences par la presence de solvants polaires (eau ou methanol) dans la cellulose amorphe. L'intensite des relaxations varie avec la fraction de solvant ; ce resultat pourrait impliquer que les molecules de solvant polaire changent le nombre de sites relaxant pour chacun des deux mecanismes gamma et beta