Obtention et caractérisation de matériaux composites amidon-lignines

• Auteur / Autrice : Stéphanie Baumberger
• Direction : Catherine Lapierre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Institut national agronomique Paris-Grignon (1971-2006)

Résumé

Dans l'objectif de valoriser les lignines co-produites par l'industrie papetiere et afin de tirer partie du caractere hydrophobe de ces lignines pour ameliorer la resistance a l'eau des materiaux amylaces destines a l'emballage, l'etude de composites amidon-lignines synthetiques a ete entreprise. Differentes preparations de lignines ont ete isolees au laboratoire, par solvolyses a partir de paille de ble ou par fractionnement de lignines industrielles a l'aide de solvants organiques. Elles ont ete comparees en termes de groupements fonctionnels, de composition mono- et dimerique, et de proprietes macromoleculaires. Parallelement a des lignines industrielles brutes (kraft et lignosulfonates), ces echantillons ont ete incorpores a des films d'amidon, par extrusion ou par casting, dans un rapport amidon/lignine compris entre 100/0 et 60/40. En vue d'elucider les interactions amidon-lignines et leurs effets sur les performances des films, des tests de resistance mecanique et de resistance a l'eau ont ete mis en uvre, parallelement a l'etude microscopique des materiaux. Les resultats montrent qu'il est possible d'incorporer jusqu'a 20% de lignines dans des films d'amidon sans nuire a leur resistance mecanique et en diminuant leur sensibilite a l'eau. La compatibilite des systemes depend cependant fortement de la structure des constituants. Dans le cas des lignines kraft, les constituants de masse moleculaire elevee, disperses dans l'amidon sous forme de particules de l'ordre du micrometre, jouent le role de charge susceptible de fragiliser le materiau. A l'oppose, les constituants de faible masse, partiellement miscibles dans la matrice d'amidon, augmentent de facon spectaculaire le caractere hydrophobe des materiaux et contribuent a leur plasticite.