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LGP2, un pôle de recherche innovant
LGP2, un pôle de recherche innovant

> Recherche > Doctorat, post-doctorat

LGP2 - Thèses soutenues, 2020

Esakkiammal Sudha ESAKKIMUTHU

30 janvier 2020 - Matériaux, Mécanique, Génie Civil, Électrochimie
Sujet
Étude de nouvelles techniques de dérivation chimique de la lignine en vue de l'analyse par chromatographie d'exclusion stérique.
Direction
Gérard MORTHA, Professeur, Grenoble INP-Pagora / LGP2 ♦♦ Nathalie MARLIN, Maître de Conférences HDR, Grenoble INP-Pagora / LGP2
Résumé
La lignine est le deuxième biopolymère le plus abondant sur la planète après la cellulose. Elle se compose de structures aromatiques tridimensionnelles hautement ramifiées, comportant divers groupes fonctionnels.
Ce travail de thèse vise à établir des méthodes de dérivation pour l'analyse de la lignine, à quantifier les groupes fonctionnels et à déterminer la distribution des masses molaires de la lignine (DMM) par chromatographie d’exclusion stérique (SEC). Cinq lignines techniques ont été étudiées : Protobind 1000, Organosolv, lignine Kraft de pin, lignine Kraft d’eucalyptus et Indulin. Elles ont été dérivées par une méthode classique d’acétylation et de nouvelles méthodes telles que la fluorobenzylation et la fluorobenzoylation. Le nombre d'hydroxyles présents dans les échantillons de lignine est quantifié par des techniques GC et RMN (1H, 13C, 19F et 31P). La distribution des masses molaires des lignines dérivées est calculée en utilisant différentes colonnes SEC avec différents solvants (DMAc et THF). Des méthodes d'étalonnage conventionnelles et universelles sont utilisées pour les calculs de DMM.
Avec cette approche, les nouvelles techniques de dérivation augmentent de manière significative la solubilité de la lignine dans le THF et donc améliorent les résultats de l’analyse chromatographique. L'étalonnage universel conduit à environ trois fois les valeurs de masses molaires calculées par étalonnage standard.
Autres membres du jury
Nicolas BROSSE, Professeur, Université de Lorraine ♦♦ Christophe GEANTET, Directeur de Recherche, CNRS, Université Lyon 1 ♦♦ Sami HALILA, Chargé de Recherche, CNRS, Université Grenoble Alpes ♦♦ Marie-Christine BROCHIER-SALON, Ingénieur de Recherche, Grenoble INP ♦♦ Dominique LACHENAL, Professeur Émérite, Grenoble INP

Camille THIBAUT

8 janvier 2020 - Mécanique des Fluides, Énergétique, Procédés
Sujet
Développement de matériaux fibreux cellulosiques pour la production d'objets bio-sourcés imprimés en 3D par extrusion.
Direction
Didier CHAUSSY, Professeur, Grenoble INP-Pagora / LGP2 ♦♦ Aurore DENNEULIN, Maître de Conférences, Grenoble INP-Pagora / LGP2 ♦♦ Davide BENEVENTI, Directeur de Recherche CNRS, Grenoble INP-Pagora / LGP2 ♦♦ Sabine ROLLAND DU ROSCOAT, Maître de Conférences, Université Grenoble Alpes / 3SR
Résumé
Ce travail de thèse a consisté d’abord à formuler des pâtes aqueuses à fort taux de matière sèche présentant les propriétés adéquates aux exigences de l’impression 3D par extrusion. L’étude de mélanges associant des particules micrométriques organiques (fibres courtes ou poudre de cellulose) et des dérivés de cellulose (carboxymethylcellulose) a permis d’obtenir une pâte homogène présentant des déformations limitées lors du séchage de l’objet imprimé.
Une seconde phase du projet a été consacrée à l’adaptation et l’optimisation de l’impression 3D par extrusion afin de garantir une fidélité optimum des objets imprimés aux modèles numériques. Les limitations du nouveau matériau quant au design des pièces ainsi que des paramètres d’utilisation ont été déterminées. Pour caractériser les objets produits, plusieurs approches innovantes, comme le suivi du séchage d’une pièce imprimée par tomographie, ont été mises en œuvre.
Ces résultats de recherche ont permis d’aboutir à l’impression 3D de formes complexes avec un matériau 100% cellulosique aux propriétés mécaniques comparables à celles des thermoplastiques habituellement utilisés dans l’impression 3D de fils fondus.
Autres membres du jury
Roberta BONGIOVANNI, Professeur, Politecnico di Torino, Italie ♦♦ Pierre DUMONT, Professeur, INSA Lyon ♦♦ Gilberto DE FREITAS SIQUEIRA, Chercheur scientifique, Empa, Suisse ♦♦ Laurent ORGÉAS, Directeur de Recherche CNRS, Université Grenoble Alpes / 3SR

mise à jour le 20 février 2020

Université Grenoble Alpes