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Grenoble INP
LGP2, un pôle de recherche innovant
École internationale
du papier, de la communication imprimée
et des biomatériaux

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Laboratoire Génie des Procédés Papetiers (LPG2)
LGP2, un pôle de recherche innovant

LGP2 - Axes de recherche

Axes de recherche du laboratoire

1. Valorisation rationnelle de la biomasse végétale

La raréfaction annoncée des ressources fossiles a entraîné au cours des dernières années un regain d’intérêt pour les matières premières renouvelables. Dans ce contexte, le fractionnement de la biomasse végétale en vue d'isoler des constituants valorisables constitue un sujet prioritaire. Une part importante des recherches s'intéresse à la valorisation de la biomasse forestière et à la notion de bioraffinerie intégrée à une usine de pâte à papier. De nombreuses actions sont menées en vue de la valorisation, en particulier des hémicelluloses et de la lignine, mais également de la cellulose pour des usages non papetiers.

2. Intensification des procédés de production

L’intensification des procédés est étudiée en s'intéressant plus particulièrement au couplage d'opérations au sein d’une même étape de production (séparation/réaction). Des travaux sont menés sur la flottation réactive à l'ozone, la séparation en continu de nanocristaux d’amidon au cours de l’opération d’hydrolyse acide et l'intensification du procédé de production de microfibrilles de cellulose par traitement enzymatique ou chimique des fibres.

3. Bio- et nanocomposites

Depuis le début des années 2000, le LGP2 conduit des recherches en vue de remplacer les renforts classiquement utilisés dans les composites par des fibres végétales. Il a ainsi acquis une expertise dans la fonctionnalisation des fibres pour améliorer la qualité de l’interface fibres-matrice polymère, dans le domaine des nanocelluloses et de leur fonctionnalisation par des procédés propres et dans la mise en œuvre de matrices biosourcées. Le laboratoire étudie les procédés d'élaboration transférables à l’échelle industrielle (extrusion) et mène des travaux alliant des compétences en mécanique des solides (modélisation des comportements thermo-hygro-mécaniques) et en chimie des matériaux.

4. Nouvelles applications des procédés d’impression

Ces procédés constituent un moyen efficace et économique de déposer des couches minces de fluide, d'épaisseur contrôlée, sur de grandes surfaces et à grande vitesse. L’utilisation de fluides aux propriétés particulières permet de fonctionnaliser des surfaces et ouvre des perspectives de développement de produits à haute valeur ajoutée, en particulier dans le domaine de l’électronique imprimée.

Bioraffinerie : chimie et éco-procédés

Équipe BioChip

Bioraffinerie

♦ Procédés chimiques d’oxydation : délignification et blanchiment de la biomasse lignocellulosique par des agents oxydants verts (oxygène, ozone, peroxyde d’hydrogène, enzymes) pour la production de cellulose à usages textile, chimique et papetier.
♦ Procédés d’hydrolyses chimique et enzymatique de la biomasse.
♦ Procédés de séparation (procédés membranaires, flottation) et efficacité énergétique.

Caractérisation des constituants et produits de la biomasse lignocellulosique

♦ Distribution des masses moléculaires de la lignine et des polysaccharides.
♦ Groupements fonctionnels des polysaccharides et de la lignine.
♦ Détermination des liaisons lignine-hydrates de carbone.

Bioproduits

Valorisation dans les domaines de la chimie, des matériaux et de la bioénergie.
♦ Cellulose pure : optimisation des procédés de production de cellulose pour usages textile ou chimique.
♦ Hémicelluloses : développement d’une plateforme sucres pour la production de biocarburants, de tensioactifs et pour des applications médicales.
♦ Lignine : application dans le domaine des matériaux ou comme source de composés aromatiques.

Matériaux biosourcés multi-échelles

Équipe MatBio

Briques élémentaires issues de la biomasse végétale

Synthons ou polymères biosourcés, nano-polysaccharides, fibres.
♦ Modification chimique des nanopolysaccharides.
♦ Valorisation des plantes annuelles et des résidus agro-industriels.
♦ Développement des techniques de caractérisation des briques élémentaires.

Suspensions et mélanges : génie des procédés d’élaboration des matériaux

Opérations unitaires des procédés papetiers, de transformation, de plasturgie et d’élaboration des composites : des briques élémentaires aux matériaux.
♦ Procédés de fabrication en milieu concentré : extrusion, compression…
♦ Phénomènes de filtration et d’imprégnation.
♦ Rhéologie des suspensions fonctionnelles.

Composites et matériaux fibreux

Domaines d’application : emballage, papiers spéciaux, transport, santé ou bâtiment.
♦ Papiers, cartons et complexes.
♦ Biocomposites.
♦ Matériaux biosourcés non imprégnés.

Fonctionnalisation de surface par procédés d'impression

Équipe FunPrint

Traitement de l’information numérique

♦ Gestion des flux numériques.
♦ Modélisation colorimétrique.

Formulation et caractérisation de fluides complexes

♦ Éco-conception de fluides complexes.
♦ Élaboration d’encres fonctionnelles et de fluides pour impression 3D.
♦ Caractérisation de fluides complexes : compositions, propriétés rhéologiques et physico-chimiques.

Élaboration et caractérisation de composants et de systèmes fonctionnels

♦ Génie des procédés d’impression pour la maîtrise des transferts d’encre.
♦ Assemblage de composants : choix des procédés et maîtrise des fonctionnalités du produit final.
♦ Caractérisations spécifiques de composants et de systèmes fonctionnels : propriétés physiques des supports d’impression, interactions fluides/supports d’impression.

Rédigé par Anne Pandolfi

mise à jour le 19 décembre 2014

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