Bio-based materials from sunflower co-products, a way to generate economical value with low environmental footprint
Abstract
Sunflower co-products ( i.e. , stalks and heads) were recently used to create a value chain of sunflower biomass. On the one hand, bioactive ingredients extracted through twin-screw extrusion can be valorized as ecologically friendly agricultural products. On the other hand, in this study, the remaining solid, i.e. , the extrudate, was used for obtaining bio-based materials, generating economical value with low environmental footprint. It is processable into cohesive boards through hot pressing. According to NF EN 312, optimal board (37 MPa flexural strength, and 33% thickness swelling) containing 9.1% (w/w) sunflower proteins as binder can be used as a type P2 board, i.e. , for interior fittings (including furniture) in dry environments. For P3 and P4 types, a thickness swelling lower than 20% and 21%, respectively, will be required. The extrudate can be also separated into long fibers and fines. Long fibers can be compression molded into low-density insulation blocks (49 mW/m K thermal conductivity). Fines can be used as a filler for reinforcing (bio)plastics, e.g. , polypropylene and poly (lactic acid). These bio composites could be injected into pots or tutors for plants, or even extruded into window openings or exterior decking.
Les co-produits du tournesol que sont les tiges et les capitules ont été récemment utilisés pour créer une chaîne de valeur de la biomasse du tournesol. D’une part, des ingrédients bioactifs extraits par extrusion bi-vis peuvent être valorisés en tant que produits agricoles écologiques. D’autre part, dans cette étude, le solide restant qu’est l’extrudat a été utilisé pour obtenir des matériaux biosourcés, générant une valeur économique avec une faible empreinte environnementale. L’extrudat peut être transformé en panneaux cohésifs par pressage à chaud. Selon la norme NF EN 312, le panneau optimal (résistance à la flexion de 37 MPa et gonflement en épaisseur de 33%) contenant 9,1% (m/m) de protéines de tournesol comme liant peut être utilisé comme panneau de type P2, c’est-à-dire pour les aménagements intérieurs (y compris les meubles) dans des environnements secs. Pour les panneaux de types P3 et P4, un gonflement en épaisseur inférieur à 21% sera nécessaire. L’extrudat peut également être séparé en fibres longues et en fines. Les fibres longues peuvent être moulées par compression en blocs d’isolation de faible densité (conductivité thermique de 49 mW/m K). Les fines peuvent être utilisées comme charge pour renforcer les (bio)plastiques, par exemple le polypropylène et l’acide polylactique. Ces bio composites pourront être injectés en pots ou en tuteurs pour les plantes, ou même extrudés en ouvertures de fenêtres ou en lattes de terrasses extérieures (decking).
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