Extraction de dérivés de la biomasse lignocellulosique pour la synthèse de tensioactifs bio-sourcés

Abstract

Ce travail de thèse traite de l’extraction d’acides carboxyliques hydroxylés issus de la biomasse lignocellulosique pour élaborer des tensioactifs bio-sourcés. Ces acides, dérivés de la cuisson en milieu basique du bois et de la purification en milieu basique des pâtes cellulosiques, sont obtenus sous la forme d’un mélange dans des liqueurs industrielles. Dans ce mélange, cinq acides hydroxylés majoritaires ont été identifiés et quantifiés, dont trois monohydroxyacides et deux polyhydroxyacides, ou acides sacchariniques. Une étude sur l’extraction et le fractionnement du mélange d’acides hydroxylés d’un filtrat alcalin a préalablement été réalisée. Après une première étape d’élimination de la lignine du filtrat alcalin par acidification, deux voies ont été étudiées pour extraire le mélange d’acides hydroxylés : une méthode basée sur l’estérification et une autre sur l’extraction réactive. Ces deux stratégies ont permis le fractionnement des hydroxyacides et des acides sacchariniques. En parallèle, la formation de ces acides hydroxylés a été étudiée par dépolymérisation des hémicelluloses isolées d’une pâte cellulosique. Un procédé en trois étapes a permis d’extraire et d’identifier deux types d’hémicelluloses. La dégradation de ces hémicelluloses en milieu basique a ensuite permis de comprendre la formation de ces acides hydroxylés en mélange. Dans une dernière partie, la synthèse de tensioactifs non-ioniques monocaténaires et bolaformes à partir des acides carboxyliques hydroxylés a été réalisée et leurs propriétés physico-chimiques étudiées.