Les bioraffineries lignocellulosiques : des opportunités pour l'industrie papetière / Christine Chirat in L'ACTUALITE CHIMIQUE, N° 484-485 (05-06/2023)  

[article]  inL'ACTUALITE CHIMIQUE > N° 484-485 (05-06/2023) . - p. 39-44 Titre : Les bioraffineries lignocellulosiques : des opportunités pour l'industrie papetière Type de document : texte imprimé Auteurs : Christine Chirat, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 39-44 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Bioéthanol Bioraffineries Biosurfactants Bois et constituants Extraction (chimie) Hémicellulose Les principaux polysaccharides non cellulosiques du bois. Le bois est constitué d'hémicellulose (28 à 35%), de cellulose et de lignine. Oligosaccharides Index. décimale : 620.12 Bois Résumé : Les objectifs de cet article sont de présenter les opportunités que pourrait représenter le développement de bioraffineries au sein d’usines de production de fibres de cellulose, et en particulier l’extraction et la valorisation des saccharides issus des hémicelluloses du bois. L’effet des paramètres d’un procédé d’extraction des hémicelluloses de bois feuillus et résineux est étudié, puis deux exemples de valorisation des hémicelluloses ainsi extraites sont présentés : l’un pour la production d’alcool et le second pour la production de tensio-actifs. Note de contenu : - Comparaison de l’extraction des hémicelluloses de bois résineux et feuillus par autohydrolyse - Étude de l’effet des paramètres de l’autohydrolyse sur les quantités de sucres monomériques et oligomériques extraites du bois d’eucalyptus globulus - Valorisation des hémicelluloses extraites par autohydrolyse : Fermentation des sucres en C6 en éthanol - Valorisation des hydrolysats de bois de feuillus en tensio-actifs - Déterminer l'optimum des conditions opératoires - Encadré : Moyens d’analyse permettant d’estimer qualitativement et quantitativement les sucres et autres produits - Tableau 1 : Composition saccharidique des bois étudiés - Tableau 2 : Fermentation de différents hydrolysats de bois résineux. *Hydrolyse secondaire de l’hydrolysat: 0,5 % H2SO4, 140°C, 90 min - Tableau 3 : Caractéristiques des hydrolysats utilisés pour la fabrication d’APX - Fig. 1 : Bioraffinerie lignocellulosique intégrée dans une usine de production de cellulose pour la production simultanée de cellulose et de sucres - Fig. 2 : Proportion de monomères et d’oligomères dans les hydrolysats de bois d’eucalyptus globulus et de résineux issus d’une autohydrolyse - Fig. 3 : Concentration totale (monomère + oligomère) en sucres en g/L pour les hydrolysats de bois d’eucalyptus globulus et de résineux issus d’une autohydrolyse - Fig. 4 : Concentrations en acide acétique, furfural et HMF des autohydrolysats d’eucalyptus et de résineux - Fig. 5 : Effets de la température, de la durée et du ratio liqueur/bois sur les quantités de xylose monomérique et oligomérique extraites par autohydrolyse du bois d’eucalyptus globulus - Fig. 6 : Effet des acides organiques sur la fermentation d’un mélange de sucres en éthanol - Fig. 7 : Réaction générale de formation d’un APX - Fig. 8 : APX de degré de polymérisation 2 et n En ligne : https://drive.google.com/file/d/1bVU_6p3ZrD4sStX3zlKbn5RzHp2zt6_0/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39368 [article]

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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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Fibre Excellence : de l'usine de pâte kraft à la bioraffinerie / Jérémy Boucher in L'ACTUALITE CHIMIQUE, N° 484-485 (05-06/2023)  

[article]  inL'ACTUALITE CHIMIQUE > N° 484-485 (05-06/2023) . - p. 32-38 Titre : Fibre Excellence : de l'usine de pâte kraft à la bioraffinerie Type de document : texte imprimé Auteurs : Jérémy Boucher, Auteur ; François Vessière, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 32-38 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Bois et constituants 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. 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. Recherche industrielle Index. décimale : 620.12 Bois Résumé : Fibre Excellence possède deux usines de production de pâte à papier marchande en France. Elle produit également de l’électricité verte et quelques co-produits comme l’essence de térébenthine ou le tall-oil. Elle a pour ambition de valoriser au mieux ses co-produits et les composants du bois non exploités actuellement. Cela passe tout d’abord par une connaissance approfondie des marchés permettant de déterminer les applications les plus prometteuses et la mise en place de partenariats avec des acteurs clés liés à ces applications. Partant de ces informations, le service R&D a en charge d’imaginer des projets permettant de mettre au point les procédés nécessaires à l’obtention des produits sélectionnés. L’ensemble des composants du bois sont concernés : cellulose, hémicelluloses et lignine, pour des applications aussi diverses que les biocarburants, la chimie verte ou encore l’agroalimentaire. Note de contenu : - De l'usine de pâte à la bioraffinerie - Les axes de recherche : La cellulose : Masques sanitaires et autres produits médicaux - Production de bioéthanol de seconde génération - La lignine : Le projet WoodZymes - Le projet BioLide - Le projet Pulp and Fuel - Les hémicellulose : Le projet BIO4 - De la recherche aux potentielles applications commerciales - Encadré 1 : La pâte à papier - Encadré 2 : Le procédé kraft - Encadré 3 : Aspect environnemental - Tableau : Compositions moyennes des essences de bois utilisées par Fibre excellence - Fig. 1 : Panel des applications des pâtes à papier produites par Fibre Excellence - Fig. 2 : Schéma de production de biocarburants grâce à deux gazéifications complémentaires, l’une de la liqueur noire et l’autre des écorces - Fig. 3 : Schéma décrivant le procédé développé lors du projet BIO4 permettant la production de pâte et de différentes fractions de sucres dérivées des hémicelluloses - Fig. 4 : Exemple de chainage de purification d’un hydrolysat secondaire menant à obtenir un sirop de sucres purifié mis au point lors du projet BIO3 - Fig. 5 : Démonstrateur industriel : vue extérieure, haut du réacteur, et salle de contrôle et laboratoire En ligne : https://drive.google.com/file/d/1v_DdaETg5IPVDfpA11d3u0Esy0iM_-5f/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39367 [article]

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La forêt : un gisement privilégié et durable de molécules biosourcées / Etienne Montet in L'ACTUALITE CHIMIQUE, N° 484-485 (05-06/2023)  

[article]  inL'ACTUALITE CHIMIQUE > N° 484-485 (05-06/2023) . - p. 14-23 Titre : La forêt : un gisement privilégié et durable de molécules biosourcées Type de document : texte imprimé Auteurs : Etienne Montet, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : p. 14-23 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Biomatériaux Bois et constituants 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. Chimie Extraction (chimie) Forêt Hémicellulose Les principaux polysaccharides non cellulosiques du bois. Le bois est constitué d'hémicellulose (28 à 35%), de cellulose et de lignine. Innovations 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. Lignocellulose Index. décimale : 620.12 Bois Résumé : La forêt est un écosystème naturel avec lequel l’être humain est en interaction depuis la nuit des temps. L’exploitation des forêts pour la production de bois est une activité qui permet en particulier la substitution du carbone fossile lorsque le bois vient remplacer des matériaux issus de l’industrie du pétrole. Sur ce point, la chimie du bois a un immense rôle à jouer : la cellulose, les hémicelluloses, la lignine et les extractibles ont tous des voies de valorisation multiples et concernant de nombreux marchés. Les innovations en développement dans la recherche académique et la R&D industrielle, les synergies possibles entre chaînes de valeur actuelles, nouvelles transformations et bois énergie laissent entrevoir l’accroissement de l’usage des molécules issues du bois dans notre société. Note de contenu : - LE BOIS ET SES DERIVES : UN GISEMENT DE MOLECULES VARIEES : Coposés pariétaux et molécules extractibles du bois - Les gisements existants dans la filière forêt-bois - RELEVER LES DEFIS DE L'INTEGRATION PLUS LARGE DU BOIS DANS l'INDUSTRIE CHIMIQUE : De l'usine de pâtes à papier à la véritable bioraffinerie forestière - Les nanocellulose - Les extractibles et le tall oil - Créer de nouvelles chaînes de valeur ou se greffer à celles existantes - LA CHIMIE DU BOIS PEUT S'APPUYER SUR UNE FILIERE UNIE : La recherche scientifique : un levier de développement important pour la chimie du bois - Des structures dédiées à l'innovation - VERS UNE FILIERE FORÊT-BOIS-CHIMIE GRÂCE A L'ATTRAIT DES MOLECULES XYLOSOURCEES - Encadré : Lignines kraft et organosolv - Fig. 1 : Structure moléculaire des parois cellulaires des fibres de bois. Les macrofibrilles de cellulose sont représentées entourées d’hémicelluloses et de lignine. Ensemble, ces trois polymères forment la matrice lignocellulosique - Fig. 2 : Les monomères de lignine S, G et P ainsi que trois types de liaisons covalentes que l’on retrouve communément dans la lignine : a-O-4, B-O-4 et 5-5. - Fig. 3 : Composition chimique des différentes familles d’essences de bois (résineux, feuillus tempérés, feuillus tropicaux) - Fig. 4 : Principales activités de transformation du bois en fonction de la catégorie (bois d’oeuvre, bois d’industrie ou bois énergie) de bois issu de la découpe. Trois types de gisements pour la chimie du bois sont indiqués en bleu - Fig. 5 : Parts des différents procédés de production de pâtes de bois dans le monde pour un total de 186 millions de tonnes produites en 2020 - Fig. 6 : Principales lignines techniques et leurs caractéristiques - Fig. 7 : Des hydrates de carbone à l’acide lévulinique, synthon biosourcé utilisé dans de nombreux secteurs en passant par deux autres molécules plateformes d’intérêt : le furfural et le 5-hydroxyméthylfurfural (HMF) - Fig. 8 : Insertion d’une étape de valorisation des extractibles du bois en amont de plusieurs chaînes de valeur existantes. Ce type de schéma est applicable à l’extraction des autres composants chimiques du bois En ligne : https://drive.google.com/file/d/1LuAuYjc6jWX7EM2uj9HtZqud_cCBv4Jp/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39365 [article]

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Growing inks from trees / Laura Kela in EUROPEAN COATINGS JOURNAL (ECJ), N° 11 (11/2012)  

[article]  inEUROPEAN COATINGS JOURNAL (ECJ) > N° 11 (11/2012) . - p. 5-8 Titre : Growing inks from trees : Waste products from paper pulp can create useful binders Type de document : texte imprimé Auteurs : Laura Kela, Auteur ; Anu Ilmonen, Auteur ; Katja Jokiaho, Auteur ; Ali Harli, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : p. 5-8 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Emballages Encre en phase aqueuse Encre flexographique Hémicellulose Les principaux polysaccharides non cellulosiques du bois. Le bois est constitué d'hémicellulose (28 à 35%), de cellulose et de lignine. Liants Index. décimale : 667.4 Encres Résumé : Hemicelluloses are polymeric by-products of the production of paper pulp, with no food value. They can be modified to improve properties such as water repellency, possibly even with other pulping by-products. Waterbased flexo inks derived from hemicelluloses have been produced and demonstrated in packaging printing. Note de contenu : - Defining an environmentally friendly ink - How pulping wastes can provide ink binders - Modifying hemicellulose improves properties - Packaging may be an important application area - Raw material supply is more than adequate - Wood-derived binders offer many environmental benefits En ligne : https://drive.google.com/file/d/1c9YB_54qF_nK--9QSoa4yZNi-R9hBE61/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=16351 [article]

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High performance from waste / Maria Gröndahl in EUROPEAN COATINGS JOURNAL (ECJ), N° 11 (11/2013)  

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Raffinage des agroressources : extraction et caractérisations des glucuronoxylanes des coques de tournesol / Anne Bazus / 1991

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Saccharides in leather / Karl Flowers in INTERNATIONAL LEATHER MAKER (ILM), N° 54 (07-08/2022)  

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