Développement de procédés souples et verts basés sur les plasmas froids pour la fonctionnalisation de fibres ligno-cellulosiques

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Pour diversifier leur utilisation dans de nouvelles applications (traditionnelles ou non traditionnelles), les grands défis des fibres ligno-cellulosiques issues de la biomasse forestière reposent sur : (i) une faible dispersion et compatibilité dans des milieux hydrophobes, (ii) une forte sensibilité à la chaleur et (iii) une grande variété de formes (poudre, films, flocons, copeaux, suspensions). Dans ce projet, nous proposons de capitaliser sur nos connaissances, notre savoir-faire et notre infrastructure d'avant-garde dans le domaine des plasmas froids à la pression atmosphérique pour mettre au point de nouveaux procédés de modification par plasma de la fibre de bois. Pour ce type d'applications, les avantages de tels plasmas sont nombreux et répondent à des préoccupations majeures de l'industrie forestière : cadences et volumes de production élevés, grand éventail de traitements possibles, faibles températures d'opération, excellente conformité avec les exigences actuelles en matière de sécurité et d'environnement, etc. Plus précisément, nous aurons recours à une décharge à barrière diélectrique en mode plan-plan ainsi qu'à un jet de plasma micro-onde pour déposer des revêtements nanostructurés sur des films et des fils formés de fibres ligno-cellulosiques afin de leur conférer une forte valeur ajoutée. Ceci inclut des couches minces homogènes recherchées pour leur propriétés barrières à l'eau ou à l'humidité mais aussi des couches minces nanocomposites permettant de répondre simultanément à plusieurs besoins (par exemple, une amélioration des propriétés barrières à l'eau et à l'humidité avec une augmentation de la résistance au rayonnement ultraviolet et/ou aux attaques biologiques). Nous comptons également explorer le potentiel d'une approche entièrement nouvelle basée sur les plasmas en contact avec ou produits directement dans des liquides réactifs pour fonctionnaliser les fibres en suspension et ainsi modifier leur compatibilité avec certains milieux (en particulier des milieux hydrophobes). Pour les deux partenaires, FPInnovations et Plasmionique, ces nouveaux procédés et produits contribueront à élargir leur parc d'outils et d'instruments disponibles et ainsi à leur ouvrir de nouveaux marchés. ******