Développement de nanocelluloses assistée par la cavitation acoustique

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L'industrie manufacturière canadienne fait face à une compétition croissante de régions à fort taux de croissance et à bas salaires (pays BRIC). Pour se renouveler, l'industrie des produits forestiers a un urgent besoin de développer et de mettre en place des technologies innovantes, de façon à améliorer ses procédés et à développer de nouveaux produits à haute valeur ajoutée. Dans ce contexte, la production à large échelle de nanocelluloses devient extrêmement intéressante. Leur résistance est extrêmement élevée et il devient possible de former de minces films transparents, des matériaux plastiques biodégradables et des matériaux composites fort résistants. La production de nanocelluloses s'avère difficile à l'échelle industrielle. Notre projet consiste à produire des nanocelluloses par réactions chimiques (hydrolyse acide, oxydation TEMPO) couplées à l'utilisation de la cavitation acoustique (ultrasons) de haute intensité fonctionnant sous pression. Le rôle des ultrasons est de créer le phénomène de cavitation acoustique qui génère des ondes de choc intenses de même que plusieurs radicaux chimiques permettant d'augmenter la cinétique des réactions chimiques. Un prétraitement par cavitation acoustique permet une fibrillation accrue des fibres végétales et réduit la quantité de produits chimiques nécessaire à la fabrication de nanocelluloses. Notre étude porte également sur la production «in situ» de nanocellulose en présence de cavitation acoustique et d'acide sulfurique. L'implantation de cette technologie permettra la production optimale de nanocelluloses à large échelle tout en réduisant la quantité de produits chimiques et la consommation d'énergie.