Porté par une dynamique collaborative, le projet Interreg VI FWVL VALCELMAT vise à transformer notre manière de concevoir, produire et valoriser la cellulose, en intégrant pleinement les principes de durabilité, de circularité et de performance. Face aux enjeux de notre société, le projet VALCELMAT s’inscrit dans une réponse concrète aux besoins de notre société et de notre territoire transfrontalier.
Une ambition claire : valoriser autrement les ressources
Le cœur du projet VALCELMAT repose sur une idée simple mais ambitieuse : faire de la cellulose, polymère naturel le plus abondant sur Terre, un matériau à valeur ajoutée.
Depuis son lancement en octobre 2024, le projet a permis de franchir plusieurs étapes clés, notamment dans l’identification des besoins des entreprises. Ce travail de veille technologique et scientifique a mis en évidence les propriétés attendues par les entreprises. Deux de ces propriétés ont été étudiées en début de projet, avec des travaux sur l’ignifugation et sur l’hydrophobisation de la cellulose, ouvrant la voie à des applications concrètes dans différents secteurs industriels.
Des avancées scientifiques…
Pour les travaux menés à l’Université d’Artois, les recherches se sont d'abord concentrées sur la fonctionnalisation via l’estérification de la cellulose afin de lui conférer des propriétés thermoplastiques et de surface. Les propriétés ciblées permettraient ainsi une application dans le domaine du packaging, du traitement de surface et des composites.
Ainsi, des esters d’acide gras de cellulose (FACEs) ont été obtenus. Il a ainsi été possible de faire varier la longueur de la chaîne carbonée de la partie acide et le degré de substitution (DS, valeur max = 3). A titre d’exemple, il a été clairement démontré que les FACEs dont le DS est supérieur à 1,5 présentent des propriétés thermoplastiques tandis qu'un DS plus faible confère aux FACEs une hydrophobicité particulière. L'influence du DS corrélée aux propriétés des FACEs a été étudiée.
Les propriétés de surface de ces matériaux ont été caractérisées pour déterminer le caractère hydrophobe. Les comportements mécaniques et thermiques ont également été étudiés, permettant de montrer que l’augmentation de la longueur de la chaîne grasse permet de moduler leur résistance à la traction.
VALCELMAT : des matériaux biosourcés polyfonctionnels ?
Les polymères peuvent être sujets à des phénomènes de dégradation liés à l’oxydation.
Partant de ce constat, des essais de formulation de films de FACES avec plusieurs biomolécules antioxydantes biosourcés ont été réalisés. Ces additifs biosourcés, issus de biomasse locale, ont permis d’apporter aux films de FACEs des propriétés intéressantes en cours de validation.
En effet, le suivi par ATG (analyse thermogravimétrique) sous air a montré, pour certains additifs, un effet intéressant de retardement de leur dégradation thermique.
Par ailleurs, le potentiel antioxydant et de protection contre les UV est actuellement évalué au sein du partenaire UPJV et semble prometteur.
Ces propriétés multifonctionnelles sont de plus en plus recherchées pour les applications en tant qu’emballages actifs, où performance et durabilité sont essentielles. Ces matériaux seront prochainement testés pour leurs propriétés biologiques et de biodégradabilité.
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