Abstrait

Congrès Biopolymères 2018 : Tannins naturels : applications potentielles dans les plastiques - Jingjing LIAO - Université de Lorraine

 Jingjing LIAO 

 Cette étude présente un composite à base de polypropylène traité avec de la résine de tanin, qui est une résine thermodurcissable respectueuse de l'environnement avec d'excellentes propriétés, par une méthode d'extrusion dynamique avec la présence de polypropylène greffé d'anhydride maléique (MA-g-PP) comme compatibilisant. Les effets de la teneur en résine de tanin sur les propriétés morphologiques, mécaniques, thermiques et rhéologiques ont été étudiés. La résine de tanin a été dispersée avec succès dans la matrice de PP et a renforcé la matrice de polypropylène. La morphologie, qui a été observée par microscopie optique et microscopie électronique à balayage (MEB), a confirmé que les résines de tanin étaient bien dispersées dans la matrice de PP sous forme de fines particules d'un diamètre compris entre 5 et 45 μm. Les propriétés mécaniques des composites, étudiées par essai de traction et d'impact, ont montré un excellent module de Young en fonction de l'augmentation de la teneur en résine de tanin, tandis que des effets négatifs peuvent être trouvés dans les résistances à la traction et aux chocs. Les données obtenues à partir de l'analyse dynamique (DMTA) et de la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) ont montré que la résine de tanin affecte légèrement la transition vitreuse et le point de fusion. Cependant, la faible teneur en résine tannique a augmenté la cristallisation de la matrice PP. Comme analysé par analyse thermogravimétrique (TGA), la résine tannique améliore la stabilité thermique du polypropylène. Les données rhéologiques de fusion montrent que la viscosité complexe, le module de stockage (G'), le module de perte (G'') avec l'augmentation de la teneur en résine tannique, à l'exception de 30 % de résine tannique. De plus, la résine tannique a la capacité de retarder la décomposition des chaînes polymères PP. Récemment, le filament composite poly(acide lactique)/tanins a été utilisé avec succès pour l'impression 3D. Le tanin, également appelé acide tannique, fait partie d'un groupe de substances amorphes jaune pâle à brun clair sous forme de poudre, de flocons ou d'une masse spongieuse, largement répandues dans les plantes et utilisées dans le tannage du tissu cu la teinture, la fabrication d'encre et diverses applications médicales. Les solutions de tanin sont acides et ont un goût astringent. Le tanin est responsable de l'astringence, de la couleur et de la saveur du thé. Les tannins sont généralement présents dans les racines, le bois, l'écorce, les feuilles et les fruits de nombreuses plantes, en particulier dans l'écorce des espèces de chêne, dans le sumac et le myrobolan. Ils sont également présents dans les galles, les attaques d'insectes dues à des croissances pathologiques. En plus de l'application du fabricant et de la teinture du cuir, les tannins sont utilisés dans la clarification du vin et de la bière, ainsi que dans la viscosité de la boue de forage pour les constituants pétroliers, et dans l'eau de chaudière pour empêcher la formation de tartre. Le tannin a été utilisé dans le traitement de l'amygdalite, de la pharyngite, des hémorroïdes et des éruptions cutanées en raison de ses propriétés hémostatiques et astringentes. Solubles dans l'eau, les tannins forment des solutions bleu foncé ou vert foncé avec des sels de fer, une propriété utilisée dans la fabrication de nombreuses applications. La coagulation est essentielle pour le traitement des eaux de surface et des eaux usées industrielles.Il s'agit d'un processus bien connu dans lequel l'agrégation de colloïdes et d'autres substances en suspension est le promoteur et les flocons plus gros. Habituellement, les coagulants utilisés sont dérivés de composés inorganiques tels que le chlorure ferrique (FeCl3) ou le sulfate d'aluminium (Al2 (SO4) 3). Cependant, les chercheurs recherchent de nouvelles sources naturelles de coagulants, généralement à partir d'extraits végétaux. La représentation végétale des coagulants est une alternative à celles à base de métaux inorganiques, qui sont bénéfiques car elles permettent la production de boues biodégradables. L'utilisation de tanins naturels a également été optimisée en les mélangeant à d'autres réactifs. C'est le cas des tanins extraits d'Acacia mearnsii de Wild qui ont été combinés avec du NH4Cl et du formaldéhyde pour la purification de l'eau et le traitement des eaux usées. Ce mélange s'est avéré être un outil utile pour éviter la pollution par les tensioactifs et les colorants des eaux usées. Les coagulants cationiques pour les paramètres variables étaient la température et le rapport tannin-NH4Cl, ce dernier étant plus influent que le premier. Les paramètres optimaux ont été trouvés à 2 g/g en utilisant 25%C pour l'élimination des colorants et 36°C pour l'élimination des tensioactifs. Enfin, la dernière étape consiste à appliquer cette configuration à un coagulant combiné et optimisé en milieu naturel. Cette dernière approche a été testée sur le colorant et le tensioactif.