Valorisation industrielle des tanins

1 - Tanins : origine et propriétés

• 1.1 - Tanins hydrolysables
• 1.2 - Tanins condensés
  Figure 1 - Exemple de carbohydrates polymériques attachés à des sites d’un tanin flavonoïde Figure 2 - Les quatre combinaisons possibles d’unités flavonoïdes dans les tanins condensés Figure 3 - Exemple d’un point de branchement/ramification dans un tanin flavonoïde de mimosa

2 - Les principales techniques d’extraction industrielle des tanins naturels

• 2.1 - L’extraction des tanins dans l’histoire
• 2.2 - L’extraction des tanins de 1900 à 2018

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  Figure 4 - Représentation schématique des mouvements de solvant et d’écorce pour une installation industrielle d’extraction de tanin de pin à contre-courant composée de 3 batteries d’autoclaves Figure 5 - Réaction de sulfitation d’une unité de tanin flavonoïde

3 - Technologies actuelles et passées de valorisation industrielle des tanins

• 3.1 - Fabrication du cuir
• 3.2 - Adhésifs pour le bois
  Figure 6 - Comparaison de panneaux de particules industriels non protégés exposés aux intempéries pendant 15 ans dans une zone à haute production d’UV à 1 500 m d’altitude
• 3.3 - Applications pharmaceutiques et en médecine
• 3.4 - Dépresseur de calcite dans la flottation des minéraux et autres applications minières
• 3.5 - Floculation, précipitation et complexation des métaux lourds
• 3.6 - Floculation et précipitation de substances toxiques polluantes
  Figure 7 - Réaction pour transformer un tanin flavonoïde en agent floculant
• 3.7 - Stabilisation de boues de forage
  Figure 8 - Une des réactions de modification d’un tanin flavonoïde pour obtenir un fluidifiant des boues de forage
• 3.8 - Plastifiants et super-plastifiants pour ciment
• 3.9 - Adhésifs pour sable de fonderie
• 3.10 - Adhésifs pour carton ondulé
• 3.11 - Additifs pour vins, bières et jus de fruits, et antioxydants
• 3.12 - Encres au tannate de fer

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4 - Technologies en voie de développement pour des applications futures

• 4.1 - Adhésifs pour le bois
• 4.2 - Mousses ignifuges isolantes
  Figure 9 - Espèces mixtes de polyuréthanes obtenus industriellement par réaction du 4,4’ diphényle méthane diisocyanate polymérique avec des tanins condensés Figure 10 - Image au microscope électronique à balayage de la structure d’une mousse tanin-furanique de première génération et sa macro-apparence
• 4.3 - Inhibiteurs de corrosion de métaux
  Figure 11 - Exemple de complexe de type orthodiphénol des cycle B d’un tanin condensé avec du fer (FeIII)
• 4.4 - Films plastiques flexibles
  Figure 12 - Exemples d’espèces chimiques formées par réaction d’un système tanin-furanique avec l’ammoniaque ou des amines
• 4.5 - Résines thermodurcissables pour plastiques durs
• 4.6 - Applications pharmaceutiques et en médecine
• 4.7 - Finitions de surface pour le bois
  Figure 13 - Apparence d’un papier stratifié imprégné de résine de tanins sur la surface d’un panneau de particules après 6 heures d’exposition à un test de vapeur
• 4.8 - Colles et finitions pour téflon/métaux résistantes aux hautes températures
  Figure 14 - Exemple d’oligomère obtenu par réaction d’une unité d’un tanin condensé avec le phosphate de triéthyle
• 4.9 - Résines pour plaquettes de frein de voitures
• 4.10 - Résines pour disques de meuleuses
  Figure 15 - Disque expérimental pour meuleuse collé par une résine de matrice tanin-furanique et l’effet de son application dans la coupe d’une barre d’acier
• 4.11 - Mousses florales pour cultures hydroponiques
  Figure 16 - Aspect de fleurs coupées (marguerites du Transvaal, Gerbera spp) sur une mousse tanins-furanique (noir) par rapport à une mousse synthétique phénol-formaldéhyde/furanique (vert)
• 4.12 - Polyuréthanes sans isocyanates
  Figure 17 - Revêtements de surface sur bois à base de polyuréthanes sans isocyanates (NIPU) à base de tanins condensés et angle de contact d’une goutte d’eau sur la surface du revêtement NIPU Figure 18 - Monomères flavonoïdes et oligomères carbonatés liés par pont uréthane aux monomères et aux oligomères flavonoïdes aminés qui ont été identifiés Figure 19 - Polyuréthanes sans isocyanates (NIPU) identifié par réaction d’unités carbonées de glucides seuls, ou dans un extrait de tanin, avec une diamine
• 4.13 - Polyuréthanes avec isocyanates
• 4.14 - Résines époxydes et époxy-acryliques
  Figure 20 - Réaction d’époxidation d’une unité de tanin condensé Figure 21 - Transformation d’une unité de tanin condensé époxidé en tanin acrylique époxydé
• 4.15 - Panneaux de fibres imprégnées avec des tanins

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  Figure 22 - Nappe non tissée de fibres de chanvre et le composite obtenu par imprégnation avec une résine tanin-furanique

5 - Conclusion