Development of biodegradable and biobased multiphase films for single-use containers used in bioprocesses
Développement d'emballages complexes biodégradables et biosourcés pour le domaine des biotechnologies
Amidon
Biodégradable
Biosourcé
Emballage
Polyester
Réaction de Diels-Alder
Starch
Biodégradable
Biobased
Packaging
Polyester
Diels-Alder reaction
547.7
Emballages
Biodégradation
Biopolymères
Polymères biosourcés
Matériaux -- Biotechnologie
Après une évolution continue de la production des matières plastiques depuis les années 1950, il est temps de prendre en charge les aspects environnementaux liés à ces matériaux indispensables et aux propriétés uniques. Ceci passe par la prise en compte du début (ressources) et de la fin (circularité) de leur cycle de vie, notamment en utilisant des polymères biosourcés et biodégradables. Dans cette thèse, des films renouvelables sont développés et analysés pour des applications aux emballages utilisés dans les biotechnologies. Des films multicouches compatibilisés à base d’amidon plastifié et d’un polyester ont été coextrudés et caractérisés afin d’évaluer leurs propriétés et leur adéquation avec le domaine visé. Dans ce contexte, l’amidon et un polyester biodégradable ont été modifiés chimiquement afin de développer des réactions thermoréversibles de Diels-Alder à l’interface. Ces polymères modifiés ont permis d’améliorer les propriétés, notamment mécaniques, de ces systèmes. L’addition click de thiol-Michael et l’échange de ponts disulfures ont aussi été étudiés pour l’élaboration future de systèmes compatibilisés dynamiques avec de possibles traitements en fin de vie permettant un recyclage facilité.
After a continuous growth of plastics production since the 1950s, it is time to take charge of the environmental aspects related to these indispensable materials with unique properties. This requires taking into account the beginning (resources) and the end (circularity) of their life cycle, especially by using biobased and biodegradable polymers. In this thesis, renewable films are developed and analyzed for applications to packaging used in biotechnologies. Compatibilized multilayer films based on plasticized starch and a polyester have been coextruded and characterized in order to evaluate their properties and their suitability for the targeted field. In this context, starch and a biodegradable polyester were chemically modified to develop thermoreversible Diels-Alder reactions at the interface. These modified polymers allowed to improve the properties, especially mechanical, of these systems. The thiol-Michael click addition and the disulfide bond exchange have also been studied for the future development of dynamic compatibilized systems with possible end-of-life treatments allowing an easier recycling.
Electronic Thesis or Dissertation
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10423614
Université de Strasbourg
Strasbourg
2023-12-31
https://theses.hal.science/tel-05550806
application/pdf
10162487
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2023/MORINVAL_Alexis_2023_ED182.pdf
http://www.theses.fr/2023STRAE001/abes
https://theses.hal.science/tel-05550806
https://theses.hal.science/tel-05550806
Morinval
Alexis
1997-12-15
FR
259040940
0907026498T
21616086
4200003
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2023STRAE001
https://doi.org/10.70675/ed61686az2d91z4d1azbe1ezc8e51347ebb4
2023-03-10
Chimie des polymères - chimie des matériaux
Strasbourg
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Doctorat
Docteur es
non
oui
Averous
Luc
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034509739
Roucoules
Vincent
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069554587
Follain
Nadège
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Castignolles
Patrice
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Raquez
Jean-Marie
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132792605
École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
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Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....)
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Luc
Roucoules
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École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....)
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