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Titre : |
Matériaux thermoplastiques à base de biopolymère pour leur impression 3D par dépôt de fil fondu |
Type de document : |
texte imprimé |
Auteurs : |
Laurent Chaunier, Auteur |
Année de publication : |
2021 |
Article en page(s) : |
np. |
Note générale : |
Bibliogr. |
Langues : |
Français (fre) |
Catégories : |
Adhésion Biopolymères Dépôt de fil fondu Impression tridimensionnelle Polymères -- Fusion Protéines végétales Rhéologie Tension superficielle ThermoplastiquesUne matière thermoplastique désigne une matière qui se ramollit (parfois on observe une fusion franche) d'une façon répétée lorsqu'elle est chauffée au-dessus d'une certaine température, mais qui, au-dessous, redevient dure. Une telle matière conservera donc toujours de manière réversible sa thermoplasticité initiale. Cette qualité rend le matériau thermoplastique potentiellement recyclable (après broyage). Cela implique que la matière ramollie ne soit pas thermiquement dégradée et que les contraintes mécaniques de cisaillement introduites par un procédé de mise en forme ne modifient pas la structure moléculaire. ZéineLa zéine est une classe de protéine prolamine du grain de maïs. Elle est en général produite sous forme de poudre à partir du gluten de maïs.
La zéine est utilisée dans un grand nombre d'applications industrielles et alimentaires. Historiquement, elle a été employée pour la fabrication d'une vaste gamme de produits commerciaux, dont des revêtements pour gobelets en carton ou bouchons de bouteilles de sodas, des étoffes d'habillement, des boutons, des adhésifs, des enduits et des liants. La zéine pure est incolore, inodore, sans saveur, dure, insoluble dans l'eau et comestible, ce qui la rend inestimable pour les produits alimentaires et pharmaceutiques, en concurrence avec la gomme laque. Elle est actuellement utilisée comme enrobage pour bonbons, cacahuètes, fruits, pilules et autres aliments ou médicaments encapsulés.
La zéine peut être transformée en résines et autres polymères bioplastiques qui peuvent être extrudés ou roulés en divers produits plastiques. En raison des préoccupations environnementales croissantes à propos des revêtements synthétiques et l'augmentation actuelle du prix des produits pétrochimiques, l'attention se concentre sur la zéine comme matière première de nombreuses applications de polymères non toxiques et renouvelables, en particulier dans l'industrie du papier. La zéine présente beaucoup d’intérêt concernant les coûts d'élimination des matières plastiques et celui aussi du consommateur pour les substances naturelles. Les applications potentielles dans l'agro-alimentaire sont nombreuses.
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Index. décimale : |
668.4 Plastiques, vinyles |
Résumé : |
La fabrication additive (FA) ouvre des perspectives nouvelles pour la mise en forme de matériaux à base de polymères naturels et pour tirer parti de leurs propriétés intrinsèques, telles que comestibilité et biorésorbabilité. Nous montrons qu'une protéine du maïs, la zéine, plastifiée par 20% de glycérol, peut être mise en oeuvre à l'état fondu et présente des propriétés thermorhéologiques compatibles avec un procédé d'impression 3D par dépôt de fil fondu (FA¬DFF). Son comportement rhéofluidifiant et son aptitude à la fusion-adhésion sont similaires à ceux de polymères standards pour ce procédé, tels que l'ABS. Néanmoins, une réticulation due à l'agrégation thermique de la protéine à T> 120°C vient limiter sa mise en oeuvre. Nous mettons alors en évidence qu'il est possible de pallier ce phénomène en modifiant le système d'alimentation-matière du procédé. Ceci permet d'obtenir des objets imprimés 3D, tels que des pastilles pharmaceutiques-modèles à structure poreuse ciblée, pour maitriser la cinétique de relargage d'un principe actif. |
Note de contenu : |
- MATERIEL ET METHODES : Matériaux et caractérisation thermo-mécanique - Evaluation du comportement rhéologique des fondus et extrusion des filaments - Cinétique de coalescence
- RESULTATS ET DISCUSSION : Propriétés rhéologiques des fondus - Propriétés thermomécaniques et temps caractéristique de coalescence visqueuse - Propriétés de relargage d'un principe actif depuis une matrice extrudée à base de zéine |
Permalink : |
https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=35125 |
in RHEOLOGIE > Vol. 38 (12/2020) . - np.
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