La cellulose : un polymère de tous les jours

Résumé du document

Ce document s'intéresse à la cellulose, molécule de formule (C6H10O5)n (n étant compris entre 200 et 14 000) construite à partir d'un monomère qui est le glucose. La structure du polymère est d'abord détaillée en insistant sur les associations et les variétés dimorphiques. Ensuite, on étudie les différents modes d'obtention. Dans un troisième temps, les propriétés et réactivités sont analysées. Enfin quelques exemples d'applications de la cellulose sont donnés.

Extraits

[...] L'amylose (α et la cellulose (β sont des polysaccharides isomères, liés tous deux par un carbones en 1→4.Ces 2 polysaccharides ne diffèrent entre eux que par la configuration du carbone 1.Si on lui applique la nomenclature utilisée pour les polymères stéréoréguliers, la cellulose possède une structure thréodisyndiotactique, tandis que l'amylose est érythrodiisotactique. Par rapport à l'amylose, la cellulose possède de meilleures propriétés mécaniques, une solubilité réduite et une meilleure stabilité à l'hydrolyse. L'hydrolyse de la cellulose produit uniquement et quantitativement du glucose. Elle se range par conséquent dans la famille des hydrates de carbone. [...]

[...] L'utilisation de produits cellulosiques constitue la nouvelle frontière pour les biocarburants. On cherche à obtenir de la cellulose amorphe, ce qui entraîne une amélioration des rendements de ces carburants. De plus, la cellulose entre dans la composition de nos aliments car elle est présente dans ces derniers en temps qu'additif alimentaire. On la trouve sous différentes appellations : de E460 à E466. Ces exemples d'applications de la cellulose sont non exhaustifs mais ils permettent de noter l'importance de la cellulose dans l'industrie. [...]

[...] Le corps humain produit ce glucose qui compose la cellulose, mais il ne peut le digérer sous cette forme. Les fibres droites de la cellulose en font le principal constituant du bois, cette molécule est ainsi la molécule organique la plus présente sur terre ! (Elle représente plus de 50% de la biomasse). Les végétaux en synthétisent en moyenne par an 50 à 100 milliards de tonnes. Le coton est une source importante de la cellulose, et c'est également le principal constituant du bois. [...]

[...] Par la suite, de nombreuses molécules de cellulose s'associent et cela permet la formation d'une micro-fibrille dont les propriétés de résistance sont remarquables. Cette association est très impliquée dans la réalisation de la charpente pariétale. De la cellulose solubilisée peut reformer spontanément des fibrilles. Association antiparallèle de molécules de cellulose. Cette forme est très stable, mais est présente uniquement dans les celluloses que l'on régénère après dissolution, autrement dit les celluloses industrielles. Association parallèle de molécules de cellulose. La cellulose s'associe naturellement dans les fibrilles de la paroi végétale. [...]

[...] Ce procédé régénère de la cellulose insoluble en milieu aqueux, sous forme de fibres ou de films de cellulose appelés rayonne de viscose ou cellophane. La rayonne de viscose est une fibre couramment utilisée malgré une résistance mécanique inférieure à celle du coton de part son faible taux de cristallinité et une masse molaire peu élevée. Quant à la cellophane, il constitue de nombreux emballages. Dans un second temps, la cellulose peut être estérifiée. Les esters de cellulose sont moins cristallins et présentent moins de liaisons hydrogène, se comportant ainsi comme des thermoplastiques et peuvent être transformés en produits finis. [...]