Evaluation des paramètres physiques et physico-chimiques qui ...

pastel-00612881, version 1 - 1 Aug 2011
native. Comme nous le verrons, plusieurs propositions ont été faites pour expliquer le
gonflement et la dissolution non homogène des fibres de cellulose et de certains dérivés de la
cellulose. Ce phénomène est en rapport avec la source de provenance des fibres, mais aussi
avec la qualité du solvant.
L'effet le plus spectaculaire de la dissolution et gonflement de la fibre de cellulose est le
phénomène de ballonnement. Le gonflement peut avoir lieu dans certaines zones le long des
fibres. Ce gonflement localisé donne l'impression d'avoir des ballons qui augmentent en taille
comme le montre la Figure 11. Ce gonflement hétérogène a été observé il y a longtemps,
d'abord par Nägeli en 1864, puis par Pennetier en 1883, Fleming et Thaysen en 1919, Marsh
et al. en 1941, Hock en 1950 ou bien Rollins en 1954 et Tripp en 1952.
Figure 11 : Formation des ballons dans le coton gonflé par une solution NMMO-eau (photo
Le Moigne)
En 1954 Ott et Al. ont proposé une explication pour ce phénomène. Selon ces auteurs quand
la fibre de coton sont mises en contact avec un agent gonflant l’expansion radiale de la
cellulose dans la paroi secondaire fait éclater la paroi primaire. Avec cette expansion, la paroi
primaire se roule autour de la cellulose gonflée de manière à former ces anneaux ou spirales
empêchant ainsi l’expansion uniforme de la fibre et formant des ballons.
Les régions impliquées dans le ballonnement ont été étudiées récemment par Cuissinat et
Navard 2006a et b. Ils ont montré que trois zones peuvent être identifiées au cours du
gonflement et dissolution : la membrane, l’intérieur du ballon et les sections non-gonflées.
Ces mêmes auteurs ont pu montrer en se basant sur des études antérieures [Chanzy et al.
1983] que pour différentes concentrations d’eau en combinaison avec NMMO à 90°C, quatre
types de gonflement et dissolution peuvent avoir lieu : une dissolution par fragmentation (au
30