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Development of new packaging materials based on micro- and nano-fibrillated cellulose |
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Last update :
February 12, 2013 |
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Abstract
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.
Résumé
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.
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