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Conseil expertise

Production de celluloses microfibrillées

Doper les produits en libérant les microfibrilles de la paroi des fibres

  • Produire des celluloses microfibrillées (MFC) à partir des fibres lignocellulosiques, à l’échelle laboratoire ou pilote
  • Caractériser les MFC et évaluer leur potentiel en tant que renfort ou barrière pour vos papiers/cartons
  • Innover pour améliorer la qualité de vos produits

Générer de la Valeur…

La cellulose est le polymère naturel, renouvelable, biodégradable et recyclable le plus abondant sur la Terre. Les matériaux lignocellulosiques, comme le bois, sont composés de fibres dont les parois sont constituées de microfibrilles de cellulose aux propriétés mécaniques exceptionnelles. Ces MFC peuvent être valorisées pour :

  • L’amélioration des propriétés barrière de cartons pour l’emballage
  • Leur caractère filmogène dans de nombreuses applications comme les vernis
  • Le renfort de vos papiers-cartons
  • Le support de molécules ayant des propriétés spécifiques (anti-bactérienne, etc.)
  • Le développement de nouveaux produits à base de cellulose (LED, batterie, etc.)
Pilote NaMiCell®

Pilote NaMiCell®

Les microfibrilles de cellulose ont un module d’Young comparable à l’acier et l’ajout de quelques pourcents de ces MFC permet d’améliorer de plus de 50% les propriétés mécaniques de vos papiers/cartons et peuvent apporter de nouvelles propriétés à vos produits lorsqu’elles sont fonctionnalisées.


Contexte et réalisation

La production de MFC est basée sur la libération des éléments constitutifs de la paroi secondaire des fibres lignocellulosiques par des moyens mécaniques couplés à des prétraitements, enzymatiques ou chimiques. Les fibres utilisées peuvent être des pâtes chimiques écrues ou blanchies, des pâtes mécaniques produites à partir de bois ou de plantes annuelles, des pâtes recyclées...

A partir de votre matière première, les MFC seront ex-traites selon un protocole établi en fonction de la qua-lité de MFC visée. Il sera basé sur un prétraitement mécano-enzymatique ou une oxydation TEMPO suivi d’un traitement d’homogénéisation à haute pression.

Préparation de fabrication de MFC

Préparation de fabrication de MFC

Contenu de la prestation

  • Production de MFC natives
    A partir d’un lot de fibres lignocellulosiques d’en-viron 5 kg, un traitement enzymatique suivi d’un raffinage poussé est réalisé pour les fibriller et les couper. Cette pâte hyper-raffinée est homogénéi-sée à très haute pression (1500 bar) en plusieurs passages pour produire les MFC.
  • Production de MFC oxydées
    A partir d’un lot de fibres cellulosiques d’environ 300 g, une oxydation TEMPO permet d’introduire des groupements carboxyles sur la cellulose et de facili-ter la séparation des microfibrilles. Cette pâte oxydée sera ensuite homogénéisée pour produire les MFC. Trois homogénéiseurs sont disponibles pour produire des lots de 50 g à 30 kg. Les MFC se présentent sous la forme d’un gel d’une concentration de 2 à 4%.
  • Caractérisation des MFC
    Les gels produits sont caractérisés par :
    - leur viscosité,
    - leur homogénéité (microscopie optique),
    - l’analyse des éléments grossiers résiduels (MorFi)
    - la taille des microfibrilles (microscopie électronique). Le potentiel de « renfort » des MFC peut être évalué sur des formettes standards ou dynamiques.
    Des films de MFC peuvent être produits et carac-térisés en terme de résistance, transparence ou propriétés barrière.
Gel de microfibrilles de cellulose

Gel de microfibrilles de cellulose

Livrables

  • Fourniture des gels de MFC en quantité requise
  • Rapport de production et de caractérisation des lots produits.

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