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Emballages résistants, hydrophobes et légers et à base de mousse de filaments de cellulose (FC)

Le projet vise à développer les connaissances pour fabriquer des emballages ultralégers, mécaniquement très résistants et imperméables à l’eau.  Le marché visé est la livraison aérienne de biens de consommation par drones.  Les emballages standards actuels, à cause de leur poids, de leur manque de rigidité et de résistance à l'eau, ne sont pas adaptés à ce marché en plein développement. Les dernières avancées en recherche sur les nanocelluloses et/ou les filaments de cellulose ont démontré qu’il est possible de créer des mousses à base de ces nouvelles fibres.  À cause de la structure aérée de ces mousses, la structure obtenue une fois séchée est légère et rigide.  L’originalité du projet est de créer une structure d’emballage à parti de ces mousses; ce qui n’existe pas actuellement.  Il s’agit de produits très innovants avec plusieurs défis. Le projet comporte trois défis techniques et scientifiques dont la solution constitue l’objectif principal des travaux proposés.  
Dans une première étape, nous visons à conserver le maximum des propriétés des mousses humides à l’état sec.  Nous proposons deux approches, l’une purement mécanique lors de la formation de la mousse et de son séchage sur machine à papier et l’autre par modification chimique des éléments structuraux de la mousse (filaments de cellulose).
Dans une deuxième étape, nous visons à rendre la surface hydrophobe.  Nous proposons d’utiliser un traitement par greffage d’acides gras en surface au moyen d’une modification douce d’une technologie existante (Chromatogénie).  Cette modification est rendue possible par le fait que les filaments de cellulose présentent davantage de sites actifs (OH) qu’une fibre normale de pâte à papier.  
Dans une troisième étape, nous créerons des structures multicouches composées d’un cœur de mousse de filaments de cellulose et d’une couche mince de surface traitée par Chromatogénie, pour rendre la surface imperméable à l'eau.  Le projet implique la formation de 3 étudiants doctorants, 2 étudiants de maîtrise et deux post-doctorants. Les connaissances développées au cours du projet permettront le développement d’une nouvelle gamme de produits d’emballage adaptés aux nouvelles conditions de marché de livraison par drones.

Patrice Mangin

UQTR

CRIBIQ's contribution

$ 379 694


Partners

Industrial participants :

  • Kruger Inc.
  • Fondation UQTR

QPRI*
*Quebec public research institutes :

  • Innofibre
  • UQTR