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

pastel-00612881, version 1 - 1 Aug 2011
Dans la lutte actuelle contre le réchauffement climatique et considérant les ressources
en pétrole qui deviennent limitées, le besoin de trouver des nouveaux matériaux émettant le
moins de gaz à effets de serre pouvant être produits sans pétrole a poussé la recherche
scientifique dans les dernières années à s'orienter vers le remplacement des polymères de
synthèse par des polymères naturels. Les polysaccharides offrent de telles perspectives de part
de leur origine naturelle renouvelable, permettant en outre d'obtenir des matières plastiques
biodégradables éliminant ainsi le problème du recyclage auquel se heurte aujourd'hui la
science.
La cellulose, représentante principale de la famille des polysaccharides est le biopolymère
naturel le plus répandu sur la Terre, représentant plus de 50% de la biomasse. Elle
est présente majoritairement dans les parois cellulaires des plantes comme le coton, le lin le
chanvre ou la ramie et dans le bois. En outre de sa production par les plantes où elle coexiste
avec d'autres composants comme les hémicelluloses, la cellulose peut également être
synthétisée par des micro-organismes, éliminant la présence de la plupart des co-produits
présents dans les plantes.
L'utilisation de la cellulose est fortement répandue dans le monde en tant que matière
première pour la fabrication des matériaux de construction (utilisation directe du bois), de
textiles (coton, viscose), de papiers et cartons ainsi que d'autres produits plus ciblés tels que
les éponges, les tubes de dialyse, la cellophane etc. La cellulose est aussi utilisée pour
fabriquer des dérivés cellulosiques (acétate de cellulose par exemple) qui nécessitent de la
dissoudre préalablement avant d’effectuer des réactions chimiques ou de la cellulose
régénérée après dissolution dans un solvant. C’est cet aspect qui constitue la motivation de
notre travail.
Dissoudre la cellulose de façon simple en obtenant une bonne solution où les chaînes
de cellulose ne soient pas agglomérées n’est pas une tâche facile. De nombreux obstacles
doivent être surmontés. Un obstacle important a trait au fait que la cellulose est extraite des
plantes pour la quasi-totalité des applications industrielles et que la présence des multiples
composés qui constituent cette plante sont difficiles à être éliminés et leur présence même
sous forme de traces handicape la dissolution. Un autre obstacle est lié aux interactions entre
les chaînes de cellulose qu’il faut casser pour la dissoudre. Un réseau dense de liaisons
hydrogène associé à de fortes interactions hydrophobes limite la dissolution. Les différents
obstacles sont souvent décrits par le terme accessibilité. Pour dissoudre, il faut rendre la
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