Integration of unmodified kraft lignin powder in waterborne coatings and investigation of antifouling properties / Marcel Butschle in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 21, N° 3 (05/2024)  

[article]  inJOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 21, N° 3 (05/2024) . - p. 993-1003 Titre : Integration of unmodified kraft lignin powder in waterborne coatings and investigation of antifouling properties Type de document : texte imprimé Auteurs : Marcel Butschle, Auteur ; Richard Schlautek, Auteur ; Lisa Kunschert, Auteur ; Markus Schackmann, Auteur ; Claus Erik Weinell, Auteur ; Kim Dam-Johansen, Auteur Année de publication : 2024 Article en page(s) : p. 993-1003 Note générale : Bibliogr. Langues : Américain (ame) Catégories : Charges (matériaux) Concentration pigmentaire volumique Formulation (Génie chimique) Lignine La lignine est un des principaux composants du bois, avec la cellulose, l'hémicellulose et des matières extractibles. La lignine est présente principalement dans les plantes vasculaires et dans quelques algues. Ses principales fonctions sont d'apporter de la rigidité, une imperméabilité à l'eau et une grande résistance à la décomposition. Toutes les plantes vasculaires, ligneuses et herbacées, fabriquent de la lignine. Quantitativement, la teneur en lignine est de 3 à 5 % dans les feuilles, 5 à 20 % dans les tiges herbacées, 15 à 35 % dans les tiges ligneuses. Elle est moindre pour les plantes annuelles que pour les vivaces, elle est maximum chez les arbres. La lignine est principalement localisée entre les cellules (voir parois pectocellulosiques), mais on en trouve une quantité significative à l'intérieur même de celles-ci. Bien que la lignine soit un réseau tridimensionnel hydrophobe complexe, l'unité de base se résume essentiellement à une unité de phénylpropane. La lignine est le deuxième biopolymère renouvelable le plus abondant sur la Terre, après la cellulose, et, à elles deux, elles cumulent plus de 70 % de la biomasse totale. C'est pourquoi elle fait l'objet de recherches en vue de valorisations autres que ses utilisations actuelles en bois d'Å“uvre et en combustible. Voie de biosynthèse : La lignine est une molécule dont le précurseur est la phénylalanine. Cet acide aminé va subir une cascade de réactions faisant intervenir une dizaine de familles d'enzymes différentes afin de former des monolignols. Ces enzymes sont : phénylalanine ammonia-lyase (PAL), cinnamate 4-hydroxylase (C4H), 4-coumarate:CoA ligase (4CL), hydroxycinnamoyl-CoA shikimate/quinate hydroxycinnamoyl transferase (HCT), p-coumarate 3-hydroxylase (C3H), caffeoyl-CoA o-methyltransferase (CCoAOMT), cinnamoyl-CoA reductase (CCR), ferrulate 5-hydroxylase (F5H), caffeic acid O-methyltransferase (COMT) et cinnamyl alcohol deshydrogenase (CAD). Dans un certain nombre de cas, des aldéhydes peuvent également être incorporés dans le polymère. Revêtements antisalissures Revêtements en phase aqueuse Salissures biologiques Index. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : Antifouling properties of unmodified kraft lignin for potential use in marine coatings were investigated. The study was based on preliminary findings that pointed toward lignin’s efficacy against seawater organisms during laboratory tests. Coatings were formulated that contained lignin as a filler and had a pigment volume concentration above the critical pigment volume concentration. This ensured direct interaction between lignin and seawater organisms, as the lignin particles remained incompletely wetted by the binder. Moreover, all formulations were waterborne to mitigate the release of volatile organic compounds. Despite the initial promise, the antifouling performance of the formulated lignin coatings during field experiments at the CoaST Maritime Test Center was limited, and the anticipated mechanism must be reconsidered. Additionally, it was found that high lignin concentrations, while facilitating organism interaction, compromised the coating's mechanical properties. Nevertheless, the waterborne coating formulation introduced here might provide a foundation for other researchers to further investigate lignin’s potential as a bio-based pigment or a filler in coatings. Note de contenu : - MATERIALS AND METHODS : Raw materials - Coating formulation - Sample preparation - Coating properties - Antifouling properties - RESULTS AND DISCUSSION : Early fouling screening - Coating formulation - Coating properties - Antifouling performance during field immersion - Table 1 : Coating raw materials for the investigation of antifouling properties of lignin - Table 2 : Slurry formulations - Table 3 : Final PU coating formulations for mechanical testing and fouling control performance - Table 4 : Final EP coating formulations for mechanical testing and fouling control performance - Table 5 : Formulations for rheology measurements - Table 6 : Critical pigment volume concentrations of the used pigments DOI : https://doi.org/10.1007/s11998-023-00867-3 En ligne : https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s11998-023-00867-3.pdf Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=41072 [article]

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