Annonce post-doc

 Offre de post-­‐doctorat (12 à 24 mois) L’acide férulique et ses dérivés pour le traitement avancé des fibres lignocellulosiques avant extrusion en vue de la préparation de matériaux composites bio-­‐sourcés Projet: Dans le contexte de développement des bioraffineries végétales, la valorisation de la fraction hémicellulosique de la biomasse végétale suscite un engouement fort. Les xylanes, hémicelluloses abondantes, représentent une potentialité forte pour la production de diverses molécules d’intérêt (acide férulique, pentoses). Ces molécules font déjà l’objet de transformations industrielles ou de recherches concernant leur conversion (vanilline, xylitol, …) ou leur utilisation comme précurseurs de dimères/trimères d’intérêt biologique, comme antioxydant, comme prébiotique, ou encore comme monomères pour la synthèse de nouveaux polymères/matériaux bio-­‐sourcés. Les matériaux et composites sont considérés comme bio-­‐sourcés lorsqu’une fraction significative est renouvelable. De nombreux efforts ont été faits afin de développer des matrices et des renforts renouvelables. Des matrices renouvelables ont notamment été développées à partir de l’acide polylactique (PLA). Au niveau des renforts, les principales évolutions ont porté sur l’utilisation de fibres naturelles (ou lignocellulosiques). En effet, les fibres naturelles ont été utilisées pour leurs propriétés mécaniques depuis de millénaires comme par exemple la fabrication de cordes et autres textiles techniques. Surpassées par les fibres synthétiques au cours du XXème siècle, il y a, depuis quelques décennies, un regain d’intérêt à leur encontre face à la diminution des ressources fossiles. Parmi les fibres naturelles, les fibres lignocellulosiques sont celles les plus utilisées (principalement coton), viennent après les fibres issues de protéines végétales ou animales (laine, soie). Le développement de composites bio-­‐sourcés à partir de fibres naturelles comme renfort a été confronté à de nombreux verrous technologiques, tels que les faibles interactions entre les fibres lignocellulosiques hydrophiles et les matrices hydrophobes. Ce projet a pour objectif d’améliorer le facteur de forme (ou encore d’élancement) des fibres naturelles au sein des bio-­‐composites à l’issu d’un procédé d’extrusion. Ceci afin d’en augmenter le renfort. Pour se faire, des molécules issues des bioraffineries de seconde génération, et plus particulièrement l’acide férulique et ses dérivés synthétiques, seront utilisés pour prétraiter les fibres lignocellulosiques avant leur extrusion pour les rendre plus réactives, plus inclines à un défibrage allant vers facteur de forme respecté pendant le procédé,. Ainsi, le projet se propose d’aborder trois objectifs : ! Développer un procédé de prétraitement efficace avant extrusion des fibres lignocellulosiques basé sur l’imprégnation de ces fibres par l’acide férulique et des dérivés synthétiques ! Produire par extrusion des matériaux composites bio-­‐sourcés en fibres lignocellulosiques imprégnées, mélangée à une série de polymères biodégradables et/ou bio-­‐sourcés 1
! Caractériser l’efficacité de l’imprégnation de l’acide férulique et de ses dérivés au sein des fibres lignocellulosiques, et évaluer la plastification potentielle au niveau des les sous-­‐constituants lignocellulosiques En résumé, des matériaux et des molécules bio-­‐sourcés seront associés afin d’améliorer la compétitivité des matériaux composites. L’association d’une approche par criblage et d’une caractérisation précise des matériaux obtenus permettra non seulement de mieux comprendre le rôle de l’acide férulique au sein de la paroi végétale des plantes. Mais aussi de proposer des prétraitements alternatifs des fibres naturelles menant à des procédés d’extrusion simplifiés et moins couteux et des matériaux composites à haute performance thermiques et mécaniques. Unités de recherche auxquelles le(la) post-­‐doctorant(e) sera rattaché(e) : UMR FARE, Reims L’UMR FARE (fractionnement des Agro Ressources et environnement) est une unité de recherche INRA-­‐
Université de Reims Champagne-­‐Ardenne dont les thématiques de recherche concernent la déconstruction raisonnée des parois lignocellulosiques et la recombinaison, ou bioconversion, des fibres,
polymères et molécules issus des parois végétales sous forme de matériaux composites, matériaux
nanostructurés ou molécules d’intérêt. L'UMR FARE comporte depuis 2009 une thématique de recherche
fondamentale à visée applicative autour de la compréhension des mécanismes qui contrôlent le défibrage
lors d'opération de transformation (comportement des fibres sous contrainte) Chaire ABI, Reims Intégrée au département Sciences et Procédés Alimentaires et des Bioproduits (SPAB), la chaire ABI (Agro Biotechnologies Industrielles) est consacrée au développement d'une expertise allant de la plante aux valeurs d'usage de matériaux et autres molécules d’intérêts. Elle considère les molécules bio-­‐
sourcées dans une approche intégrative. Partant des ressources en matières premières la chaire ABI considère les procédés de transformation (en particulier chimie verte/biocatalyse, fermentation et techniques séparatives), la modélisation et l’évaluation de l'impact économique de ces nouveaux systèmes de production. Compétences souhaitées : Le (la) post-­‐doctorant(e) devra disposer de solides connaissances en chimie organique et physico-­‐chimie des polymères et matériaux composites. Des compétences en extrusion et/ou analyses thermomécaniques/ et ou microscopie confocal seront appréciées. Le candidat devra être capable de travailler dans un environnement pluridisciplinaire et présenter de fortes capacités d’adaptation et de communication. Informations générales : Le post-­‐doctorant sera rémunéré par AgroParisTech à hauteur de 2200€ brut / mois. Le post-­‐doctorat débutera début septembre 2014. Personnes à contacter : Prof. Florent Allais – Chaire ABI – AgroParisTech – 247 rue Paul Vaillant Couturier 51100 Reims [email protected] 03 26 36 43 68 Dr. Johnny Beaugrand – UMR FARE – INRA/URCA – 2 esplanade Roland Garros 51686 Reims Cedex 2 [email protected] 03 26 91 38 22 2