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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 31/5 - 2006  - pp.527-540  - doi:10.3166/acsm.31.527-540
TITRE
Greffage et copolymérisation de monomères acryliques sur la cellulose. Influence sur le gonflement et l'absorptivité des fibres

TITLE
Graft-copolymerization of acrylic monomers onto cellulose. influence on fibre swelling and absorbency

RÉSUMÉ

Greffage et copolymérisation de monomères acryliques sur la cellulose. Influence sur le gonflement et l’'absorptivité des fibres. L'objectif de notre étude est de montrer l'importance croissante de la modification chimique, par greffage, de la cellulose afin d'obtenir un matériau avec une absorption et une rétention améliorées. L'’acide acrylique et l'acrylonitrile, ont été greffés sur la cellulose par un processus radicalaire amorcé par deux systèmes redox : le persulfate de potassium et les ions cériques. Les fibres utilisées sont : une pulpe de bois traitée, des fibres de viscose et des fibres de coton. Les facteurs affectant le greffage : morphologie de surface, processus d'’initiation, température, ont été étudiés. Le greffage a été confirmé en analyse infrarouge avec l'apparition de nouvelles bandes caractéristiques des monomères sur les spectres des échantillons greffés. Le greffage optimal a été obtenu à température ambiante par une réaction initiée par les ions cériques. Le pouvoir absorbant des échantillons greffés est plus élevé que celui observé pour la cellulose native. Les fonctions acryliques greffées ont, par ailleurs, amélioré la rétention des liquides par les échantillons. L'absorption de la solution de NaCl à 0,9 % a été également étudiée ; en raison de l'’effet des contre-ions, la rétention de cette solution représente 70 % de la valeur de celle de l'eau.



ABSTRACT

The objective of our study was to show the increasing importance of the chemical modification, by grafting, of cellulose in order to get a cellulose material with improved absorption and retention. Acrylic monomers, i.e. acrylic acid and acrylonitrile, were grafted onto cellulose fibres by using a free radical process initiated by two types of redox initiators: persulfate radicals (potassium persulfate, KPS) and ceric ions (ceric ammonium nitrate, CAN). The fibrous celluloses used were: a treated Kraft fluff pulp, rayon fibres (regenerated cellulose) and short cotton fibres (mill waste). Major factors affecting graft co-polymerization onto cellulose (surface morphology of cellulose, initiation process, reaction temperature and hydrolysis of grafted samples) were studied. The grafting has been confirmed by infrared analysis through the apparition of new characteristic lines of monomers on the spectra of grafted samples. The maximum grafting yield was obtained at room temperature by using a CAN initiation technique. Retention values and grafting yield were determined: due to counter ion effect, the retention of a 0.9 % NaCl solution was about 70 % of the water retention value. The swelling of grafted samples is significantly higher than that observed for the native cellulose. The acrylic functions grafted onto cellulose improved the liquid retention of samples.



AUTEUR(S)
Djamel ALIOUCHE, Baya SID, Hamid AIT-AMAR

Reçu le 16 août 2004.    Accepté le 17 mars 2005.

CITATIONS
acsm.revuesonline.com/revues/36/citation/8628.html

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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