Comparative analysis of cellulose, hemicellulose and lignin on the physical and thermal properties of wood sawdust for bio-composite material fillers / Cahyo Budiyantoro in REVUE DES COMPOSITES ET DES MATERIAUX AVANCES, Vol. 34, N° 1 (02/2024)  

[article]  inREVUE DES COMPOSITES ET DES MATERIAUX AVANCES > Vol. 34, N° 1 (02/2024) . - p. 109-116 Titre : Comparative analysis of cellulose, hemicellulose and lignin on the physical and thermal properties of wood sawdust for bio-composite material fillers Type de document : texte imprimé Auteurs : Cahyo Budiyantoro, Auteur ; Ferriawan Yudhanto, Auteur Année de publication : 2024 Article en page(s) : p. 109-116 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Cellulose La cellulose est un glucide constitué d'une chaîne linéaire de molécules de D-Glucose (entre 200 et 14 000) et principal constituant des végétaux et en particulier de la paroi de leurs cellules. Charges (matériaux) Composites à fibres végétales -- Propriétés physiques Composites à fibres végétales -- Propriétés thermiques Etudes comparatives Hémicellulose Les principaux polysaccharides non cellulosiques du bois. Le bois est constitué d'hémicellulose (28 à 35%), de cellulose et de lignine. 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. Pyrolyse La pyrolyse est la décomposition ou thermolyse d'un composé organique par la chaleur pour obtenir d'autres produits (gaz et matière) qu'il ne contenait pas. L'opération est réalisée en l'absence d'oxygène ou en atmosphère pauvre en oxygène pour éviter l'oxydation et la combustion (L’opération ne produit donc pas de flamme). Il s'agit du premier stade de transformation thermique après la déshydratation. Elle permet généralement d'obtenir un solide carboné, une huile et un gaz. Elle débute à un niveau de température relativement bas (à partir de 200 °C) et se poursuit jusqu'à 1 000 °C environ. Selon la température, la proportion des trois composés résultants est différente. Sciure de bois Index. décimale : 620.197 Matériaux fibreux d'origine végétale et animale : textiles, papier Résumé : This research compares the physical and thermal characteristics of three kinds of wood sawdust applied to bio-composites filler. Wood Sawdust of Sengon (softwood), Pine (softwood), and Teak (hardwood) have a crystalline structure (cellulose). The hydrochloric acid test found cellulose and other lignocellulosic content, such as hemicellulose and lignin. It contributed to the plant's strength. Adding a good filler in the polymer as a matrix with a high cellulose composition can increase the inter-mechanical bonding of bio-composites. Sengon sawdust has 48.98% cellulose content and contributes to the highest crystallinity index of 52.8%, calculated by the X-ray diffraction test. A high aspect ratio (L/D) on the bio-composite positively impacted the mechanical strength of bio-composite materials. The Scanning Electron Microscope (SEM) can show the morphology and calculate the aspect ratio of wood sawdust. Aspect ratio of wood sawdust from high to low i.e. Sengon (5.8), Pine (3.9), and Teak (1.5), respectively. Fourier transform infrared (FTIR) test to detect the twelve absorbance frequencies of the cellulose, hemicellulose, and lignin. Thermal degradation of all wood sawdust has the same initial degradation temperature (Tonset) by 255℃ and maximum degradation temperature (Tmax2) by 300℃. DOI : https://doi.org/10.18280/rcma.340114 En ligne : https://www.iieta.org/download/file/fid/121837 Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=41199 [article]

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