L’usage de revêtements biodégradables à base d’eau pour les emballages papier constitue une avancée vers une production plus durable, compatible avec le recyclage, le compostage et les principes de l’économie circulaire.
Dans ce contexte, nos recherches portent sur le développement de formulations aqueuses innovantes à base de PLA, thermoscellables, offrant de bonnes propriétés barrières à l’humidité et à l’oxygène.
Une première étude a permis de développer une émulsion aqueuse stable de PLA, obtenue par mélange à haut cisaillement, ultrasons et tensioactifs alimentaires. La stabilité dépendait de la taille submicronique des particules et de leur charge négative, tandis que l’ajout de la gomme xanthane assurait une viscosité pseudo-plastique. Dès 58 °C, des films transparents et continus se formaient, améliorant les barrières à l’air et à la vapeur d’eau après couchage sur papier (10–15 g/m²).
Dans une seconde étude, des nanocomposites PLA/montmorillonite organiquement modifiée (MMt) ont été élaborés par émulsification-évaporation de solvant. Les émulsions obtenues, stables jusqu’à 5 mois, présentaient une bonne dispersion des argiles, notamment avec le couple tensioactif Tween 80/oléate de sodium, seul capable de produire des films homogènes. L’incorporation de MMt renforçait la stabilité thermique du PLA, tandis que la gomme xanthane ajustait la viscosité pour le couchage.
Dans une troisième étude, le couchage à barre des dispersions aqueuses PLA/MMt épaissies avec la gomme xanthane a permis la formation d’un revêtement uniforme et épais, réduisant fortement la perméabilité à la vapeur d’eau et l’absorption d’eau, tout en assurant une excellente propriété barrière à l’air et une bonne hydrophobicité. Ces travaux ont été faits essentiellement dans le laboratoire du professeur Phuong Nguyen-Tri (https://nguyen-trilab.ca/) et celui du professeur Bruno Chabot de l’I2E3.
Thèse de doctorat en sciences et génie des matériaux lignocellulosiques, soutenue le 15 mai 2025
Membres du jury
Monsieur Phuong Nguyen-Tri, Directeur de recherche
Université du Québec à Trois-Rivières
Monsieur Simon Barnabé, Codirecteur de recherche
Université du Québec à Trois-Rivières
Monsieur Gilbert Lebrun, Président du jury
Université du Québec à Trois-Rivières
Monsieur François Brouillette, Membre interne
Université du Québec à Trois-Rivières
Monsieur Amine Aymen Assadi, Membre externe
Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU)
