Le blogue d’information En Tête présente le résumé de la thèse de doctorat en génie des matériaux lignocellulosiques de M. Abdelhaq Benkaddour, intitulée «Production de nanofibres de cellulose et modification chimique de sa surface par des agents hydrophobes».

Le développement de matériaux cellulosiques haute performance est fonction d’une part de la qualité de l’interface fibre-matrice et d’autre part des caractéristiques physiques et chimiques de celle-ci. Notre programme de recherche s’inscrit dans ce cadre et a pour objectif d’optimiser la production de nanocellulose dans un premier temps puis dans un second temps, modifier sa chimie de surface à l’aide d’agents hydrophobes afin de pouvoir améliorer la compatibilité chimique (adhésion) à l’interface nanocellulose hydrophile/matrice hydrophobe.

Dans la première partie, nous avons étudié l’effet des différents paramètres réactionnels sur l’efficacité de la réaction d’oxydation par le système TEMPO/NaBr/NaOCl, ces paramètres sont : les quantités de NaBr, de NaOCl, de TEMPO, le temps de la réaction, l’intensité et la fréquence ultrasonique. Cette étude a été effectuée dans un sonoréacteur en mode semi-continu (capacité de 45 L) développé par l’équipe de Pr Claude Daneault. Les résultats de cette étude ont montré que le sonoréacteur est un moyen efficace et économique pour produire des fibres de cellulose oxydées qui par la suite subissent un traitement mécanique pour produire des nanofibres de cellulose à l’échelle industrielle.

Dans la deuxième partie, nous avons réussi à coupler trois agents hydrophobes (stéarylamine, le dimère d’alkylcétène et le polycaprolactone) avec les nanofibres de cellulose. Dans le cas des deux premiers agents, nous avons réussi à rendre hydrophobes les nanofibres suivant deux procédés : d’une part, par réaction d’amidation avec le stéarylamine et d’autre part, par une réaction d’estérification avec le dimère d’alkylcétène. Dans le cas du polycaprolactone, le couplage a été effectué par deux procédés différents : l’estérification directe et une réaction de type «Click-Chemistry». Les résultats démontrent que ce type de greffage est possible et que la «click-chemistry» s’avère plus efficace que l’estérification.

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M. Bruno Chabot, Ph. D.,  président du jury
Professeur
Université du Québec à Trois-Rivières