Structure de l'amidon de maïs et principaux phénomènes impliqués dans sa modification thermique

Structures and phenomena occurring during the heat treatment of cornstarch. The structure of cornstarch and the modifications induced during the heat treatments are presented in this review. Current knowledge indicate that the starch granules are semi-crystalline entities composed mainly by amylose and amylopectin, undergoing deep reorganizations during the heat treatments. Gelatinization, glass transitions, relaxation phenomena, retrogradation and the formation of amylose-lipids complexes are the major phenomena involved in these reorganisations, and are the basis of changes of the techno-functional properties of cornstarch-based products during their heat treatment. La rhizosphère est le volume du sol situé au voisinage immédiat des racines des plantes et qui se caractérise par la présence d'exsudats racinaires (rhizodépôts). Ces exsudats sont utilisés par la microflore endémique en tant que signaux chimiques en plus d'être un substrat nutritif disponible pour la croissance et le développement de ces microorganismes dans la rhizosphère. Certaines de ces bactéries du sol, appelées PGPRs (Plant Growth Promoting Rhizobacteria), sont capables de coloniser les racines ou bien encore la rhizosphère, mais à la différence des autres bactéries rhizosphériques elles ont, en retour, un effet bénéfique sur la plante. Cet effet bénéfique peut être direct, ou indirect. La promotion directe de la croissance est le résultat du pouvoir d'acquisition des nutriments ou de la stimulation des hormones de la plante. D'autres mécanismes indirects, mais le plus souvent liés à la croissance des plantes, sont impliqués dans la réduction/suppression des pathogènes des plantes. Cet article décrit les différents mécanismes mis en jeu par les PGPRs dans leur environnement naturel pour influencer favorablement la croissance et la santé des plantes

Influence des conditions opératoires sur la formation de nanocomposites de polypropylène en extrusion bivis corotative

National audienceDes nanocomposites polypropylène/argile organophile ont été préparés par mélange à l'état fondu à l'aide d'une extrudeuse bivis co-rotative. Un polypropylène fonctionnalisé anhydride maléique (PP-g-MA) a été utilisé comme compatibilisant afin d'améliorer la qualité de la dispersion. L'objectif de cette étude est d'examiner les effets des conditions opératoires ainsi que du profil des vis. Le degré de dispersion a été caractérisé par la diffraction des rayons X (XRD), la microscopie électronique en transmission (MET) et des mesures rhéologiques en régime dynamique. Les résultats obtenus par XRD ont montré que l'état d'intercalation est globalement indépendant des conditions d'extrusion. Cependant, l'exfoliation, estimée par les mesures rhéologiques en petites déformations, dépend des conditions de mélange. Nous montrons que, pour un profil de vis donné, l'effet des conditions d'extrusion (débit Q et vitesse de rotation N) sur l'état de dispersion peut être relié au rapport Q/N. Les essais de démontage révèlent qu'il y a une relation entre l'état de dispersion le long de la vis et la déformation cumulée subie par les matériaux lors de leur mise en oeuvre

Structuration de nanocomposites polyoléfine/argile lamellaire en extrusion bivis corotative

International audienceLa réalisation de nanocomposites par mélange d'argile lamellaire dans une matrice polymère à l'état fondu se fait généralement par extrusion bivis corotative. L'objectif de cette opération est de disperser les agglomérats d'argiles, d'exfolier les feuillets et de distribuer ces charges d'épaisseur nanométrique au sein de la matrice. La forte surface spécifique des argiles permet ainsi de développer largement les interactions polymère/argile. Dans le cas des polyoléfines, un troisième élément doit être ajouté en tant que compatibilisant entre la matrice apolaire et la surface polaire des argiles. Le procédé d'extrusion bivis peut être adapté, selon le résultat recherché, via de nombreux paramètres : profil de vis, vitesse de rotation, débit d'alimentation des doseurs, températures de régulation le long du fourreau. Dans ce travail, nous avons étudié l'effet de ces paramètres procédé sur la structure des nanocomposites aux échelles micrométrique et nanométrique. Une formulation a été choisie en fixant les proportions entre la matrice, le compatibilisant et l'argile. Des échantillons ont été prélevés en sortie de machine et le long des vis pour chaque condition opératoire testée. Le niveau de dispersion de l'argile est évalué en utilisant différentes techniques de caractérisation (MEB, MET, DRX, rhéométrie dynamique). Les résultats montrent que l'augmentation de l'énergie mécanique spécifique (EMS) entraîne une diminution du nombre et de la taille des agglomérats présents au niveau de la microstructure, ainsi qu'un phénomène d'exfoliation plus important au niveau de la nanostructure, jusqu'à atteindre un niveau de saturation de l'état de dispersion de l'argile

Etude de la réalisation de nanocomposites polypropylène/argile

National audiencePolypropylene/organoclay nanocomposites have been prepared via direct melt intercalation in an internal mixer. The maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MA) was used as a compatibilizer to improve the dispersibility of the clay. The structures of nanocomposites have been characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy as well as melt rheology. The effect of concentration of PP-g-MA and processing parameters was investigated. It is found that the degree of dispersion depends on both concentration and processing conditions. Optimizing the process conditions can minimize the necessary amount of PP-g-MA. The study of linear viscoelastic properties show that the storage modulus G' is sensitive to the microstructure of nanocomposites. In some cases, rheometry is more sensitive than X-ray diffraction measurements = Des nanocomposites polypropylène/argile modifiée ont été préparés par mélange à l'état fondu à l'aide d'un mélangeur interne. Un polypropylène fonctionnalisé anhydride maléique (PP-g-MA) a été utilisé comme compatibilisant afin d'améliorer la qualité de la dispersion. Le degré de dispersion a été caractérisé par la diffraction des rayons X, la microscopie électronique en transmission et les mesures rhéologiques en régime dynamique. L'effet de la concentration de PP-g-MA et des conditions opératoires a été examiné. On montre que le degré de dispersion dépend à la fois de la concentration en PP-g-MA et des conditions de malaxage. La concentration de PP-g-MA peut être minimisée par l'optimisation des conditions de mise en oeuvre. Les mesures rhéologiques montrent que les modules G' sont très sensibles au niveau de dispersion. Dans certains cas, ces mesures sont beaucoup plus sensibles que celles de la diffraction des rayons X

Etude du comportement mécanique de matériaux composites à matrice polypropylène et charges minérales recyclées

Résumé : Dans ce travail, on s’intéresse à l’influence de la nature de la charge sur le comportement mécanique de matériaux composites à matrice polypropylène homopolymère (PPH). On procède au rajout de charges minérales qui sont, la fibre de verre, la poudre de verre récupérée des lampes à néon usagées et de la chaux. Ces charges sont rajoutées aux concentrations de 5 et 10% à la matrice PPH. Le mélangeage a été effectué à froid puis à chaud par extrusion. L’élaboration des éprouvettes a été effectuée par procédé d’injection après broyage du produit d’extrusion. La caractérisation mécanique des échantillons a montré que la fibre de verre engendre une amélioration du module d’élasticité aux concentrations de 5 et 10%. Pour la chaux et la poudre de verre, les variations sont relativement faibles. La contrainte élastique maximale est faiblement affectée par la fibre de verre. Par contre elle diminue pour la chaux et la poudre de verre. Concernant la résilience, on enregistre un gain de 25% pour la fibre de verre, une diminution de l’ordre de 20% pour la poudre de verre et une faible variation pour 10% de chaux. L’analyse des faciès de rupture par MEB a révélé le caractère fragile de la rupture par traction des différents mélanges

Caractéristique rhéologique de nanocomposites polypropylène/argile en régime transitoire

National audienceDans cette étude, nous nous intéressons au comportement rhéologique en régime transitoire de mélanges polypropylène/argile organophile. Les mélanges ont été préparés à l'état fondu, à l'aide d'un mélangeur interne et d'une extrudeuse bivis co-rotative. L'évolution du comportement rhéologique lors du démarrage a été étudiée en cisaillement simple aller-retour sur un rhéomètre à géométrie plan-plan. On observe un pic de contrainte au démarrage, ainsi qu'un effet de restructuration, qui se traduit par l'augmentation de l'amplitude du pic après un temps de repos. Le pic observé est différent suivant la morphologie des nanocomposites, notamment le niveau d'exfoliation. Deux modèles, basés sur deux phénomènes physiques différents, ont été étudiés. Le premier est un modèle thixotrope qui relie les propriétés rhéologiques aux mécanismes de création et de rupture des flocs. Le deuxième est un modèle généralement utilisé pour décrire le comportement rhéologique des polymère chargés de fibres courtes. Le modèle thixotrope prédit assez bien l'amplitude du pic de contrainte en fonction du temps de repos. Cependant, l'évolution de la contrainte au démarrage est moins bien modélisée. Le modèle de suspensions de fibres décrit mieux l'évolution de cette dernière, mais ne prend pas en compte l'effet de restructuration observé

Étude unidirectionnelle de la distribution de température dans un échantillon viscoélastique en fatigue de flexion

Étude analytique du modèle mathématique -- Contrainte et génération de chaleur -- Idéalisation du modèle -- Distribution de température analytique du modèle -- Analyse numérique du modèle mathématique -- Méthode itérative de Liebmann -- Méthode de surrelaxation successive (SQR) -- Équations d'équilibre théorique du modèle mathématique -- Équation du noeud à la base du modèle -- Équation du noeud interne -- Équation du noeud près de la surface -- Équation du noeud à la surface -- Critère de convergence -- Programmation numérique -- Étude des propriétés mécaniques de l'acétal homopolymère et du nylon 66 -- Comparaison de la méthode numérique avec la méthode analytique -- Facteur de relaxation optimal -- Critère de convergence -- Dimension de l'élément de la grille du modèle -- Comparaison de la solution numérique et analytique dans le modèle -- Comparaison des résultats expérimentaux et numériques obtenus des échantillons d'acétal homopolymère et de nylon 66

Synthèse et caractérisation de nouveaux hétérofluorènes pour applications en électronique organique

Dans les dernières années, l'avancement rapide du domaine de l'électronique organique a mené au développement d'une multitude de nouvelles classes de polymères n-conjugués. Parmi ces polymères, les dérivés du poly(2,7-fluorène) se sont avérés être des matériaux prometteurs pour des utilisations en dispositifs opto-électroniques légers, flexibles et peu coûteux à produire. Plus récemment, de nouvelles classes de polymères à base d'hétérofluorènes comme les dérivés du poly(2,7-carb, azole) et du poly(2,7-dibenzosilole) ont été largement étudiées et ont démontré des résultats prometteurs dans les dispositifs électroniques à base de polymère comme les diodes électroluminescentes (DEL), les transistors à effet de champ (TEC) et les cellules photovoltaïques (CP). Suite aux bons résultats obtenus avec ces poly(hétérofluorène)s, nous voulions étudier une nouvelle classe de polymères à base d'hétérofluorène qui a été que très peu étudiée jusqu'à maintenant, c'est-à-dire le germafluorène. Le germafluorène étant un .analogue du fluorène et du dibenzosilole, nous voulions évaluer si cette nouvelle cl.asse possédait le même potentiel que ces dernières. C'est ainsi que nous avons synthétisé deux monomères de germafluorène. Trois dérivés du poly(germafluorène) soit PGFDTBT, PGFDTDPP (C4) et PGFDTDPP (Cg), ont été synthétisés en utilisant soit le 5,5-(4', 7'-di-2-thienyl-2', l', 3'-benzothiadiazole) ou le 3,6-bis(thiophen-5-yl)-2,5-dioctyl-2,5-dihydropyrrolo[3,4-]pyrro le-l, 4-dione] comme comonomère. De plus, deux homopolymères de germafluorène, PGF (C4) et PGF (C4, Cg) ont aussi été synthétisés. Tous ces polymères ont été caractérisés pour déterminer leurs propriétés thermiques, optiques et électrochimiques. Des cellules photovoltaïques ainsi que des transistors à effet de champ ont été fabriqués avec certains de ces polymères pour obtenir des taux de conversion énergétique allant jusqu'à 2,8 % avec le PGFDTBT et des mobilités de charge allant jusqu'à 0,04 cm2/V-s pour le PGFDTDPP (C4)

Formulation et impression d'une nouvelle génération de matériaux inspirée du PEDOT pour applications en photonique imprimée

Les capteurs électroniques sont utilisés dans une grande variété de domaines afin de répondre à différents besoins dans notre société. La médecine, la robotique et les téléphones intelligents en sont seulement quelques exemples qui marquent notre quotidien. Dans le cadre du Réseau canadien du CRSNG sur l'électronique imprimée verte (GreEN) le développement de capteurs (temps, température, humidité) imprimés à base de matériaux verts pour application dans les emballages intelligents figurent parmi les principaux objectifs de ce réseau pancanadien qui regroupe des chercheurs académiques de renom et des industriels du domaine de l'impression, de l'emballage et de l'alimentation. Le développement d'une étiquette « intelligente » permettrait la trace efficace, en temps réel, de produits alimentaires sensibles en assurant l'intégrité de la chaîne de froid afin de préserver la salubrité et les qualités gustatives des aliments. Plusieurs projets sont actuellement consacrés au développement de cet emballage fonctionnel dont le miens. En effet, mon projet de maîtrise vise principalement le développement d'un capteur de température imprimé en collaboration avec l'Institut National d'Optique (INO). Le principal objectif est de remplacer la thermistance à base de poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrène sulfonate (PEDOT:PSS) actuellement utilisé dans les capteurs de température développés à l'INO par un matériau dont les propriétés seraient indépendantes de l'humidité. Pour ce faire, des nouveaux matériaux, inspirés du PEDOT, ont été synthétisés et étudiés comme thermistance. Ces matériaux sont, contrairement au PEDOT:PSS qui est une suspension, 100% soluble dans l'eau ce qui facilite grandement l'impression. Dans le cadre de ce mémoire, la formulation, l'impression et la fabrication d'un capteur de température utilisant cette nouvelle génération de PEDOT seront présentés.Electronic sensors are used in a wide variety of fields to meet different needs in our society. Medicine, robotics and telephones are just a few examples that mark our daily lives. As part of the "NSERC-Green Electronics Network", the development of sensors (time, temperature, humidity) printed on the basis of green materials for application in smart packaging are among the main objectives of this pan-Canadian network which brings together renowned academic researchers and manufacturers in the field of printing packaging and food. The development of the "smart" label would allow the efficient, real-time trace of sensitive food products while ensuring the integrity of the cold chain in order to preserve the safety and taste qualities of food. Therefore, several projects are currently devoted to the development of this functional packaging, including mine. Indeed, my master's project mainly aims at the development of a printed temperature sensor in collaboration with the National Optics Institute (INO). The main objective is to replace the thermistor based on poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) currently used in temperature sensors developed at INO with a material whose properties are independent of humidity. To do this, new materials, inspired by PEDOT, have been synthesized and studied as thermistors. These materials are, unlike PEDOT:PSS which is a suspension, 100% soluble in water which greatly facilitates printing. As part of this thesis, the formulation, printing and fabrication of a temperature sensor using this new generation of PEDOT will be presented

Élaboration et propriétés des composites polypropylène recyclé/fibres de bambou

Cette étude présente des résultats obtenus sur l’élaboration de composites à base de polypropylène recyclé renforcé par des fibres végétales (fibres de bambou), fabriqués à l’aide d’une extrudeuse double vis modulaire pour produire un composite sous forme de granulés transformables. L’effet de la teneur en fibres de bambou, du compatibilisant et des méthodes de traitement chimique de la surface des fibres sur les propriétés mécaniques et rhéologiques du composite a été étudié. Nous avons montré que le traitement avec la soude enlève les impuretés et augmente la rugosité de surface des fibres, ce qui entraîne une meilleure adhésion des fibres dans la matrice polymère. Les composites fibres de bambou acétylées/polypropylène recyclé présentent de meilleures propriétés mécaniques, dues au greffage de groupes acétyles sur la surface des fibres et donc à l’amélioration de la compatibilité entre les fibres de bambou et la matrice polymère. Les propriétés rhéologiques des composites à différents taux de fibres de bambou et pour différentes méthodes de traitement de surface sont également analysées. Les facteurs prédominants qui influencent les propriétés des composites sont identifiés