Thèse soutenue

Etude du mécanisme de coagulation acide du latex d’Hévéa et des propriétés rhéologiques des gels résultants

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Auteur / Autrice : Guilherme de Oliveira Reis
Direction : Frédéric BonfilsChristian Sanchez
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biochimie, chimie et technologie des aliments
Date : Soutenance le 10/12/2015
Etablissement(s) : Montpellier
Ecole(s) doctorale(s) : Sciences des Procédés – Sciences des Aliments (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ingénierie des Agro-Polymères et Technologies Emergentes (Montpellier)
Jury : Président / Présidente : Giuseppe Foffi
Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Bonfils, Christian Sanchez, Giuseppe Foffi, Christophe Chassenieux, Frédéric Pignon, Paul Menut
Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Chassenieux, Frédéric Pignon

Mots clés

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Résumé

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Latex d’Hevea brasiliensis est composé principalement de particules de caoutchouc dont le noyau est constitué de cis-1,4-polyisoprène et la membrane de composés dit non-isoprène. Sa stabilité dans l'arbre est assurée par les charges négatives de la membrane en raison de la présence de protéines et de lipides. Le latex d’Hevea brasiliensis coagule après acidification pour former un gel colloïdal qui est la première étape de sa transformation en caoutchouc naturel.Dans cette thèse, nous avons étudié l’agrégation et la gélification induite par ajout d’un acide et les propriétés des gels obtenus. Pour cela, un latex de caoutchouc naturel commercial constitué par des particules de caoutchouc (1 µm de diamètre), a été utilisée. L'agrégation a été induite par l'hydrolyse d'un composé appelé glucano-delta-lactone (GDL). Cette agrégation a été suivie par différentes techniques basées sur la diffusion de la lumière (turbidimétrie, DWS, SLS). La gélification a été suivie in situ par la rhéologie. Ensuite, les propriétés rhéologiques de gels colloïdaux formés à pH 4 ont été caractérisées dans les régimes linéaires et non-linéaires.La dépendance à la fraction volumique et le pH de l'apparition de l'agrégation ont été observée. La non-redispersion des agrégats montre les interactions fortes entre les particules de caoutchouc. Trois comportements d’état différents (solution stable, la séparation de phase et gel) peuvent être prédits à partir d'un diagramme d’état fraction volumique-pH qui a été établi pendant 5 semaines. L'état de gel présente une structure fractale, caractérisé par une relation de loi de puissance entre le module élastique G' et la fraction volumique. Pour des fortes déformations, une réorganisation irréversible sous contrainte a abouti à un durcissement irréversible du matériau. Nous avons observé par rheo-ultrasound qu'au-dessus de 50% de déformation, une déstructuration homogène est produite dans le gel.