Production de celluloses pures à partir de pâte à papier par un procédé propre au peroxyde d'hydrogène catalysé

L objectif de ce travail est donc de développer un procédé industriel, propre, de production de cellulose pure à partir de pâte kraft non blanchie, basé sur la catalyse du peroxyde d hydrogène et utilisant si nécessaire des traitements complémentaires sans chlore. A cet effet, deux approches sont adoptées : (i) délignification de pâte kraft avec du peroxyde d'hydrogène et (ii) purification de la pâte à la soude et ozone. La réaction du système cuivre-phénanthroline / peroxyde d'hydrogène avec un composé modèle de lignine non phénolique, l alcool vératrylique a été étudié. L effet du catalyseur sur la délignification et sur la dégradation des hydrates de carbone a été examiné. La purification des pâtes ainsi obtenues par une extraction alcaline à froid ainsi qu un stade de blanchiment final à l ozone. Enfin, il a été montré que les moléculaires des celluloses (DMM) des celluloses produites étaient comparables à celles des pâtes au bisulfite acide où pré-hydrolyse krafts utilisés pour les applications viscose.This research work describes the production of pure cellulose from hardwood kraft pulp by an environmental friendly process. To achieve this goal two main strategies are approached: (i) pulp deilgnification and (ii) pulp purification. For pulp delignification hydrogen peroxide is chosen with copper phenanthroline complex. Initially oxidation efficiency of copper phenanthroline with hydrogen peroxide is studied with lignin model compound, i.e., veratryl alcohol. Then its delignification effect is studied with oxygen delignified kraft pulp. After delignification pulp is purified by cold caustic extraction and ozone treatment. With this approach pure cellulose is produced, whose chemical properties are similar the different grades of pure celluloses available. By this process a wide rang of pure celluloses can be produced for different products.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Production de celluloses pures à partir de pâte à papier par un procédé propre au peroxyde d'hydrogène catalysé

L objectif de ce travail est donc de développer un procédé industriel, propre, de production de cellulose pure à partir de pâte kraft non blanchie, basé sur la catalyse du peroxyde d hydrogène et utilisant si nécessaire des traitements complémentaires sans chlore. A cet effet, deux approches sont adoptées : (i) délignification de pâte kraft avec du peroxyde d'hydrogène et (ii) purification de la pâte à la soude et ozone. La réaction du système cuivre-phénanthroline / peroxyde d'hydrogène avec un composé modèle de lignine non phénolique, l alcool vératrylique a été étudié. L effet du catalyseur sur la délignification et sur la dégradation des hydrates de carbone a été examiné. La purification des pâtes ainsi obtenues par une extraction alcaline à froid ainsi qu un stade de blanchiment final à l ozone. Enfin, il a été montré que les moléculaires des celluloses (DMM) des celluloses produites étaient comparables à celles des pâtes au bisulfite acide où pré-hydrolyse krafts utilisés pour les applications viscose.This research work describes the production of pure cellulose from hardwood kraft pulp by an environmental friendly process. To achieve this goal two main strategies are approached: (i) pulp deilgnification and (ii) pulp purification. For pulp delignification hydrogen peroxide is chosen with copper phenanthroline complex. Initially oxidation efficiency of copper phenanthroline with hydrogen peroxide is studied with lignin model compound, i.e., veratryl alcohol. Then its delignification effect is studied with oxygen delignified kraft pulp. After delignification pulp is purified by cold caustic extraction and ozone treatment. With this approach pure cellulose is produced, whose chemical properties are similar the different grades of pure celluloses available. By this process a wide rang of pure celluloses can be produced for different products.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Controlling the Molecular Weight of Lignosulfonates by an Alkaline Oxidative Treatment at Moderate Temperatures and Atmospheric Pressure: A Size-Exclusion and Reverse-Phase Chromatography Study

The molecular weights of lignosulfonates (LSs) are modified by a rather simple process involving an alkaline oxidative treatment at moderate temperatures (70–90 °C) and atmospheric pressure. Starting from LSs with an average molecular weight of 90,000 Da, and using such a treatment, one can prepare controlled molecular weight LSs in the range of 30,000 to 3500 Da based on the average mass molecular weight. The LS depolymerisation was monitored via reverse-phase and size-exclusion chromatography. It has been shown that the combination of O2, H2O2 and Cu as a catalyst in alkaline conditions at 80 °C induces a high LS depolymerisation. The depolymerisation was systemically accompanied by a vanillin production, the yields of which reached 1.4 wt % (weight percentage on LS raw basis) in such conditions. Also, the average molecular weight and vanillin concentration were correlated and depended linearly on the temperature and reaction duration

Blanchiment des pâtes cellulosiques utilisant l'oxygène comme principal réactif de traitement

GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

Comportement de mélanges de pâtes papetières chimiques et mécaniques lors de traitements par le peroxyde d'hydrogène en présence d'oxygène (application au blanchiment de fibres recyclées)

GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

Délignification à l'oxygène du bois et des pâtes papetières en présence du catalyseur

L'utilisation de l'oxygène pour le blanchiment des fibres cellulosiques s'est généralisée au cours des dernières années. Au cours de ce traitement, 50% de la lignine est éliminée. Au delà de cette quantité, la dégradation de la cellulose devient trop importante et la qualité de la pâte obtenue n'est plus satisfaisante. De nombreux auteurs ont suggéré que l'addition de catalyseurs appropriés dans un traitement à l'oxygène devrait permettre d'améliorer l'efficacité du procédé et d'éliminer une plus grande quantité de lignine. Ainsi non seulement le blanchiment à l'oxygène serait plus performant mais également la délignification directe et complète du bois par l'oxygène deviendrait possible. Notre étude a confirmé que le complexe cuivre (CU2+) - phénanthroline avait une activité catalytique remarquable. Afin d'évaluer l'efficacité de ce catalyseur, différents substrats copeaux de bois, copeaux déstructurés, pâte cellulosique mécanique, pâte cellulosique chimique- ont été traités. En particulier une pâte cellulosique fortement délignifiée a pu être obtenue par traitement direct à l'oxygène dans des conditions douces (100ʿC) de copeaux destructurés. Pour expliquer l'action du complexe, la lignine résiduelle des fibres obtenues après traitement catalysé a été extraite et analysée par spectroscopie RMN 13C, spectroscopie infra-rouge ainsi qu'à l'aide d'une méthode d'analyse électrochimique, la voltamétrie cyclique. Les résultats obtenus ont permis de proposer un mécanisme d'action du catalyseur. L'ajout du complexe cuivre - phénanthroline provoquerait dans une première étape l'oxydation des fonctions alcools situées en a des noyaux phénoliques de la lignine, en fonctions carbonyles. La présence des fonctions carbonyles ainsi formées faciliterait alors la coupure des liaisons ß-O-4 de la lignine en milieu alcalin. Le catalyseur sous sa forme oxydée serait continuellement régénéré par l'action de l'oxygène.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF