Back to Search Start Over

Exploring the potential of gas-phase esterification to hydrophobize the surface of micrometric cellulose particles

Authors :
Nathalie Gontard
Hélène Angellier-Coussy
Laurent Heux
David Guérin
Grégoire David
Sonia Molina-Boisseau
Jérôme Lecomte
Ingénierie des Agro-polymères et Technologies Émergentes (UMR IATE)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Centre Technique du Papier (CTP)
Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales (CERMAV)
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)
European Project: 688338,H2020,H2020-WASTE-2015-two-stage,NoAW(2016)
Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales (CERMAV )
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Source :
European Polymer Journal, European Polymer Journal, Elsevier, 2019, 115, pp.138-146. ⟨10.1016/j.eurpolymj.2019.03.002⟩, European Polymer Journal, 2019, 115, pp.138-146. ⟨10.1016/j.eurpolymj.2019.03.002⟩, European Polymer Journal (115), 138-146. (2019)
Publication Year :
2019
Publisher :
HAL CCSD, 2019.

Abstract

International audience; In order to lift the barrier of a poor interfacial interaction between cellulosic plant fibers and polymeric matrices in biocomposites, an eco-friendly surface modification of fibers was explored. A solvent-free gas-phase ester-ification applied to cellulose particles allowed to graft palmitoyl moieties on their surface in order to make them more compatible with non-polar polymers for composite applications. The efficiency of the treatment was evidenced from FT-IR analysis, and the degree of substitution (DS) was quantified by solid-state 13 C NMR spectroscopy. The effect of surface grafting on resulting intrinsic characteristics of cellulose particles, i.e. crys-tallinity, thermal stability, morphology, surface free energy and water vapor sorption were investigated respectively by X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, SEM observations coupled with image analysis, contact angle measurements and dynamic vapor sorption system (DVS). It was shown that a DS as low as 0.01 was enough to drastically increase the hydrophobicity of cellulose particles without affecting the inner properties of cellulose.

Details

Language :
English
ISSN :
00143057 and 18731945
Database :
OpenAIRE
Journal :
European Polymer Journal, European Polymer Journal, Elsevier, 2019, 115, pp.138-146. ⟨10.1016/j.eurpolymj.2019.03.002⟩, European Polymer Journal, 2019, 115, pp.138-146. ⟨10.1016/j.eurpolymj.2019.03.002⟩, European Polymer Journal (115), 138-146. (2019)
Accession number :
edsair.doi.dedup.....c0d91522ce5ebb4747c0e4a1387c537b