Ce projet de thèse est axé sur l'étude des propriétés barrière intrinsèques de divers matériaux cellulosiques pour des applications d'emballage.
La modification chimique des fibres de cellulose est étudiée par l'utilisation d'un process respectueux de l'environnement : la mécanochimie. La réaction est réalisée dans un appareil de broyage vibrant, avec de l’isocyanate d’octadécyle, sans solvant et sans catalyseur. L'influence de différents paramètres opérationnels, notamment le temps, la fréquence, la proportion de réactifs et la source, est étudiée. Cette technique permet de produire des poudres cellulosiques hautement hydrophobes.
De plus, l'utilisation des dérivés de la cellulose comme solutions de couchage pour la production de papiers barrière est étudiée. L'accent est mis sur les défis qui se posent lors de étapes de transformation de ces produits en emballages fonctionnels. En outre, deux procédés, à savoir le couchage par spray et le couchage par immersion, sont présentés comme des solutions potentielles pour la fonctionnalisation de structures 3D complexes. Étant donné que les surfaces des celluloses moulées sont généralement rugueuses et poreuses, deux prétraitements sont proposés : le pré-couchage de nanofibres de cellulose et la solubilisation partielle à l'aide d'acide sulfurique. Ces deux prétraitements permettent d'empêcher la pénétration de matériaux fonctionnels dans la structure de la cellulose moulée et améliorent leur recyclabilité.
Enfin, la possibilité d'intégrer l'ensemble des stratégies susmentionnées pour créer des emballages fonctionnels entièrement à base de cellulose est proposée.
