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Thèse soutenue

Structures des lignines résiduelles des pâtes chimiques : influence des méthodes d'extraction, des procédés de délignification et des essences de bois

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Auteur / Autrice : Rose-Marie Sévillano
Direction : Dominique Lachenal
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés. Chimie des procédés papetiers
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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L'obtention de pâte à papier chimique nécessite de réaliser une serie de traitements (cuisson, blanchiment) dont l'objectif principal est d'éliminer la lignine. En effet la lignine porteuse de groupements colorés entrave le blanchiment des pâtes. Dans ce travail est proposé une nouvelle méthode d'analyse des fonctions carbonyle de la lignine (responsables de la coloration des pâtes). Cette méthode met en ouvre la dérivation par la trifluoromethylphenylhydrazine suivie par une analyse quantitative en RMN #1#9F. Elle permet de doser simultanément les carbonyles aldéhydiques et cétoniques d'une part et quinoniques d'autre part. Cette méthode rapide, précise est supérieure aux méthodes décrites dans la littérature. L'optimisation du blanchiment passe par la connaissance de la structure de la lignine résiduelle. Ceci nécessite de savoir l'isoler afin de pouvoir l'analyser correctement. Une étude comparative des méthodes d'extraction de la lignine résiduelle a été réalisée. Ceci a permis de préciser les avantages et inconvénients de chacune de ces méthodes. Dans le cas de l'extraction enzymatique, la structure de la lignine n'est pas modifiée ; cependant la lignine obtenue est fortement contaminée par des protéines et par des hydrates de carbone. Dans le cas de l'acidolyse utilisant un milieu dioxane-eau (80/20 v/v) contenant 0,1 n d'acide chlorhydrique, la lignine est dépolymérisée. L'extraction en milieu acide acétique-eau-chlorure de zinc, optimisée dans l'étude, n'affecte peu les liaisons ether de la lignine issue de pâte kraft et donne des rendements élevés. Les résultats obtenus sur les lignines résiduelles issues des pâtes kraft et bisulfite ont permis de confirmer la plupart des mécanismes réactionnels décrits dans la littérature. Par ailleurs, ils ont permis également de préciser les facteurs régissant l'aptitude au blanchiment des pâtes (facilité d'une pâte à être blanchie indépendamment de la nature du réactif de blanchiment employé).