Formulation et procédés de production de bougies biosourcées : transition des paraffines pétrochimiques vers des paraffines obtenues à partir des produits biosourcés
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NantesDisciplines:
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Abstract EN:
The manufacture of candles requires the use of petrochemical paraffins. However, despite growing demand, paraffins are considered as a scarce resource where supplies are becoming increasingly tight. In addition, there is growing competition and a significant increase of prices. The aim of the thesis is to substitute paraffins with biosourced raw materials in candle formulations. The refining of these materials up to the understanding of their behaviour in mixtures are studied in this thesis. Bleaching and deodorization are key steps in the refining of raw materials in order to eliminate odor molecules and pigments. Both processes are improved in order to reduce the reaction time and the purity of the bleached and deodorized raw material. The substitution of paraffins by a high level of vegetable oil through the use of an organogelator, 12-hydroxystearic acid, is studied. The organogel thus formed leads to a multi-scale modification of the candle structure: modification of the crystal lattice, thermal behaviour and combustion. Finally, the replacement of synthetic additives by vegetable additives is studied to show their effect on the crystalline microstructure and on the mechanical behaviour of mixtures in which they are introduced. However, few benefits are demonstrated compared to synthetic additives.
Abstract FR:
La fabrication de bougies requiert l’utilisation de paraffines pétrochimiques. Cependant, malgré une demande croissante, les paraffines sont considérées comme des ressources rares où l’approvisionnement devient de plus en plus serré. A cela, s’ajoutent une concurrence grandissante et une augmentation des prix non négligeable. L’objectif de la thèse est donc de substituer les paraffines par des matières premières biosourcées dans de nouvelles formulations bougies. Le raffinage de ces matières jusqu’à la compréhension de leur comportement en mélanges sont étudiés dans cette thèse. La décoloration et la désodorisation sont des étapes clés dans le raffinage des matières premières afin d’éliminer les molécules odorantes et les pigments. Une amélioration de ces deux procédés est réalisée afin de diminuer le temps de réaction et la pureté de la matière première décolorée et désodorisée. La substitution des paraffines par un fort taux d’huile végétale via l’utilisation d’un organogélateur, l’acide 12-hydroxystéarique, est étudiée. L’organogel ainsi formé entraîne une modification multi-échelle de la structure des bougies : modification du réseau cristallin, du comportement thermique et de la combustion. Enfin, le remplacement d’additifs synthétiques par des additifs végétaux est étudié pour montrer leur effet sur la microstructure cristalline et sur le comportement mécanique des mélanges dans lesquels ils sont introduits. Cependant, peu de bénéfices ont été mis en évidence par rapport aux additifs synthétiques.