fr.wedoany.com Rapport : Des chercheurs allemands ont rapporté une méthode de transformation de la lignine industrielle en revêtements fonctionnels par pulvérisation plasma à suspension à faible énergie (LE-SPS), dont les résultats ont été publiés dans le Journal of Bioresources and Bioproducts. La lignine, un biopolymère complexe et hautement ramifié, est l’une des alternatives renouvelables les plus abondantes aux matériaux fossiles, mais environ 98 % de la lignine est actuellement brûlée pour la récupération d’énergie.
Les méthodes traditionnelles de revêtement par voie humide nécessitent généralement des solvants organiques, des temps de traitement longs et des agents de réticulation externes pour former des films stables. La nouvelle méthode LE-SPS utilise un système de pulvérisation plasma modifié, équipé d’un dispositif d’injection radiale de suspension, pour déposer une suspension de particules colloïdales de lignine sur un substrat en verre. Ce procédé stabilise les particules de lignine via un support liquide pour assurer un transfert de masse cohérent, tout en protégeant les particules des conditions thermiques extrêmes. Au cours du processus, la suspension aqueuse est injectée dans la zone de post-décharge du plasma, où les gouttelettes subissent une fragmentation et une évaporation du solvant avant le dépôt. La spectroscopie d’émission optique a confirmé la présence d’espèces actives d’azote et d’oxygène, et les mesures de température des gaz ont montré que le support aqueux réduit considérablement la charge thermique sur les particules.
La microscopie électronique à balayage a révélé un revêtement continu et dense, d’une épaisseur moyenne d’environ 4 micromètres. Des analyses spectroscopiques complètes, telles que la spectroscopie photoélectronique X, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier et la résonance magnétique nucléaire, ont montré que le plasma induit une restructuration chimique significative, augmentant les groupes fonctionnels contenant de l’oxygène, tels que les groupes carbonyle et carboxyle, tandis que les signaux aromatiques se modifient. Le revêtement présente une forte atténuation des UV dans les gammes UV-C, UV-B et la majeure partie de l’UV-A, avec une transmission proche de zéro à 270 nm. De plus, l’état de surface hydrophile, avec un angle de contact à l’eau d’environ 17 degrés, a montré des propriétés antibuée prometteuses lors des tests préliminaires.
L’équipe de recherche souligne qu’il s’agit de la première application de la LE-SPS pour déposer des revêtements à base de lignine ou d’autres biopolymères, représentant une utilisation jusqu’alors inexplorée de ce procédé. Ces découvertes indiquent que la LE-SPS constitue une voie viable, verte et évolutive pour fabriquer des revêtements de lignine par pulvérisation plasma. Cette étude a été financée par zukunft.niedersachsen (programme conjoint de financement scientifique du ministère de la Science et de la Culture de Basse-Saxe et de la Fondation Volkswagen).
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