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SCIENTIFIC PAPER |
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Cerig |
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Last update : February 12, 2013 |
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Development of new packaging materials based on micro- and nano-fibrillated cellulose Développement de nouveaux matériaux d’emballage à partir de micro- et nano-fibrilles de cellulose |
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Céline Guezennec |
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PhD thesis defended on December 20, 2012 Thèse soutenue le 20 Décembre 2012 |
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The micro- and nanofibrillated cellulose (MFC/NFC) are nanomaterials from renewable resource with a high interest and partly for the packaging development. MFC combined both interesting properties (high tensile strength, good barrier to oxygen and grease, good transparency) and the advantages of natural cellulose source.
The objective of this thesis was to develop a barrier packaging board based on MFC/NFC by coating processes. Firstly, the study focussed on the characterisation of the MFC suspensions, on the manufacturing of MFC self-standing films and on the determination of their properties. Secondly, the development of MFC based composites was studied as model films. The last part was devoted to the introduction of MFC in coating colours in order to develop a barrier layer at the board surface. Trials at pilot scale demonstrated the industrial feasibility of this product. The potential of the use of MFC/NFC was demonstrated to be used as a drying additive and as a main component of barrier layer.
Les micro- et nano-fibrilles de cellulose (MFC/NFC) sont des nanomatériaux issus de ressources renouvelables présentant un fort intérêt notamment pour le domaine de l'emballage. En plus des avantages naturels de la cellulose, ces matériaux offrent des propriétés barrière prometteuses (oxygène, graisse), de bonnes propriétés de résistance mécanique ainsi que la possibilité de produire des films transparents.
L'objectif de cette thèse est de développer un carton barrière aux gaz et aux graisses en utilisant les MFC/NFC par procédés d'enduction. Différentes suspensions de MFC/NFC ont été caractérisées puis utilisées pour la production de films afin de déterminer leurs propriétés intrinsèques. Des films modèles ont ensuite été développés avec la production de composites polymère/MFC. Une dernière partie était focalisée sur l'introduction de MFC/NFC dans des sauces de couchage afin de développer une couche barrière à la surface d'un carton. Un démonstrateur a ainsi été validé à l'échelle pilote. Le potentiel des MFC/NFC a été démontré comme agent de séchage et comme composant principal d'une couche barrière.
Thesis prepared under the supervision of:
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