CSA Z5100-2014 Nanomatériaux à base de cellulose - Méthodes d’essai pour la caractérisation (première édition).pdf

1、Z5100-14Nanomatriaux base de celluloseMthodes dessai pour la caractrisationAvis juridique concernant les normesLAssociation canadienne de normalisation (qui exerce ses activits sous le nom Groupe CSA) labore des normes selon un processusconsensuel approuv par le Conseil canadien des normes. Ce proce

2、ssus rassemble des volontaires reprsentant diffrents intrts et points devue dans le but datteindre un consensus et dlaborer une norme. Bien que le Groupe CSA assure ladministration de ce processus et dtermineles rgles qui favorisent lquit dans la recherche du consensus,il ne met pas lessai, ni nvalu

3、e ou vrifie de faon indpendante le contenude ces normes.Exclusion de responsabilitCe document est fourni sans assertion,garantie ni condition explicite ou implicite de quelque nature que ce soit, y compris, mais non de faonlimitative, les garanties ou conditions implicites relatives la qualit marcha

4、nde, ladaptation un usage particulier ainsi qu labsence deviolation des droits de proprit intellectuelle des tiers. Le Groupe CSA ne fournit aucune garantie relative lexactitude, lintgralit ou lapertinencedes renseignementscontenus dans ce document. En outre, le Groupe CSA ne fait aucune assertion n

5、i ne fournit aucune garantiequant la conformit de ce document aux lois et aux rglements pertinents.LE GROUPE CSA, SES VOLONTAIRES, SES MEMBRES, SES FILIALES OU SES SOCITS AFFILIES DE MME QUE LEURS EMPLOYS, LEURSDIRIGEANTS ET LEURS ADMINISTRATEURS NE PEUVENT EN AUCUN CAS TRE TENUS RESPONSABLES DE TOU

6、TE BLESSURE, PERTE OU DPENSEOU DE TOUT PRJUDICE DIRECT, INDIRECT OU ACCESSOIRE,Y COMPRIS, MAIS NON DE FAON LIMITATIVE, TOUT PRJUDICE SPCIAL OUCONSCUTIF,TOUTE PERTE DE RECETTES OU DE CLIENTLE,TOUTE PERTE DEXPLOITATION, TOUTE PERTE OU ALTRATION DE DONNES OUTOUT AUTRE PRJUDICE CONOMIQUE OU COMMERCIAL,

7、QUIL SOIT FOND SUR UN CONTRAT, UN DLIT CIVIL (Y COMPRIS LE DLIT DENGLIGENCE)OU TOUT AUTRE LMENTDE RESPONSABILIT TIRANT SON ORIGINE DE QUELQUE FAON QUE CE SOIT DE LUTILISATION DE CEDOCUMENT ET CE, MME SI LE GROUPE CSA A T AVIS DE LVENTUALIT DE TELS PRJUDICES.En publiant et en offrant ce document,le G

8、roupe CSA nentend pas fournir des servicesprofessionnels ou autres au nom de quelque personneou entit que ce soit, ni remplir les engagements que de telles personnes ou entits auraient pris auprs de tiers. Les renseignements prsentsdans ce document sont destins aux utilisateurs qui possdent le nivea

9、u dexprience ncessaire pour utiliser et mettre en application cecontenu. Le Groupe CSA rejette toute responsabilit dcoulant de quelque faon que ce soit de toute utilisation des renseignements contenusdans ce document ou de toute confiance place en ceux-ci.Le Groupe CSA est un organisme priv sans but

10、 lucratif qui publie des normesvolontaires et des documents connexes. Le Groupe CSA nentendpas imposer la conformit au contenu des normes et des autres documents quelle publie et ne possde pas lautorit ncessaire pour ce faire.Proprit et droits de proprit intellectuelleTel que convenu entre le Groupe

11、 CSA et les utilisateurs de ce document (quil soit imprim ou sur support lectronique), le Groupe CSA estpropritaire ou titulaire de permis de toutes les marques de commerce ( moins dindication contraire) et de tous les documents contenus dansce document, ces derniers tant protgs par les lois visant

12、les droits dauteur. Le Groupe CSA est galement propritaire ou titulaire de permisde toutes les inventions et de tous les secrets commerciaux que pourrait contenir ce document, quils soient ou non protgs par des brevets oudes demandesde brevet. Sans que soit limite la porte gnrale du paragraphe, luti

13、lisation, la modification, la copie ou la divulgation nonautorise de ce document pourrait contrevenir aux lois visant la proprit intellectuelle du Groupe CSA ou dautres parties et donner ainsi droit lorganisme ou autre partie dexercer ses recours lgaux relativement une telle utilisation, modificatio

14、n, copie ou divulgation. Dans la mesureprvue par le permis ou la loi, le Groupe CSA conserve tous les droits de proprit intellectuelle relatifs ce document.Droits de brevetVeuillez noter quil est possible que certaines parties de cette norme soient vises par des droits de brevet. Le Groupe CSA ne pe

15、ut tre tenueresponsabledidentifier tous les droits de brevet. Les utilisateurs de cette norme sont aviss que cest eux quil incombe de vrifier la validitde ces droits de brevet.Utilisationsautorises de ce documentCe document est fourni par le Groupe CSA des fins informationnelles et non commerciales

16、seulement. Lutilisateur de ce document nestautoris qu effectuer les actions dcrites ci-dessous.Si le document est prsent sur support lectronique, lutilisateur est autoris : tlcharger ce document sur un ordinateur dans le seul but de le consulter ; consulter et parcourir ce document ; imprimer ce doc

17、ument si cest une version PDF.Un nombre limit dexemplaires imprims ou lectroniques de ce document peuvent tre distribus aux seules personnes autorises par leGroupe CSA possder de tels exemplaires et uniquement si le prsent avis juridique figure sur chacun deux.De plus, les utilisateurs ne sont pas a

18、utoriss effectuer, ou permettre quon effectue, les actions suivantes : modifier ce document de quelque faon que ce soit ou retirer le prsent avis juridique joint ce document ; vendre ce document sans lautorisation du Groupe CSA ; faire une copie lectronique de ce document.Si vous tes en dsaccord ave

19、c lune ou lautre des dispositions du prsent avis juridique,vous ntes pas autoris tlcharger ou utiliser cedocument, ni en reproduire le contenu, auquel cas vous tes tenu den dtruire toutes les copies. En utilisant ce document,vous confirmez quevous acceptez les dispositions du prsent avis juridique.S

20、ervice de mise jour des normesZ5100-14Juillet 2014Titre : Nanomatriaux base de cellulose Mthodes dessai pour la caractrisationVous devez vous inscrire pour recevoir les avis transmis par courriel au sujet des mises jour apportes ce document : allez au shop.csa.ca cliquez sur Service de mises jourLe

21、numro didentificationdont vous avez besoin pour vous inscrire pour les mises jour apportes cedocument est le 2422955.Si vous avez besoin daide, veuillez nous contacter par courriel au techsupportcsagroup.org ou partlphone au 416-747-2233.Consultez la politique du Groupe CSA en matire de confidential

22、it au csagroup.org/legalpour savoircomment nous protgeons vos renseignementspersonnels.ISBN 978-1-77139-672-1 2014 Groupe CSATous droits rservs.Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite par quelquemoyen que ce soit sans la permission pralable de lditeur.dition franaise publie en juil

23、let 2014 par le Groupe CSA,un organisme sans but lucratif du secteur priv.5060, Spectrum Way, bureau 100, Mississauga (Ontario) Canada L4W 5N6Pour acheter des normes et autres publications, allez au shop.csa.cacomposez le 1-800-463-6727 ou le 416-747-4044.MCUne marque de commerce de lAssociation can

24、adienne de normalisation,qui exerce ses activits sous le nom Groupe CSANanomatriaux base de cellulose Mthodesdessai pour lacaractrisationZ5100-14Z5100-14Nanomatriaux base de cellulose Mthodes dessai pour lacaractrisationJuillet 2014 2014 Groupe CSA 1Table des matiresComit technique sur les nanomatri

25、aux base de cellulose 3Prface 60 Introduction 71 Domaine dapplication 82 Ouvrages de rfrence 93 Dfinitions 124 Gnralits 144.1 Renseignements minimum essentiels 154.2 Renseignements facultatifs 155 Mthodes dessai pour la caractrisation 155.1 Puret 155.1.1 Donnes sur les glucides (NFC et NCC) 155.1.2

26、Lignine (NFC et NCC) 175.1.3 Matires extractibles par des solvants organiques (NFC et NCC) 185.1.4 Donnes relatives aux ions mtalliques (NFC et NCC) 195.1.5 Taux de cristallinit (NFC et NCC) 235.1.6 Teneur en sulfate libre rsiduel (NCC) 245.1.7 Teneur en eau/matire sche (NFC et NCC) 275.1.8 Couleur

27、et degr de blancheur ISO (NFC et NCC) 295.2 Morphologie 315.2.1 Gnralits 315.2.2 Distribution selon la longueur et distribution selon la section par microscopie (NCC) 325.2.3 Microscopie lectronique transmission 325.2.4 Microscopie force atomique 365.2.5 Microscopie lectronique balayage 395.2.6 Dist

28、ribution mesure par diffusion dynamique de la lumire 405.2.7 Analyse des longueurs par combinaison de la diffusion de la lumire et microscopie (NCC) 425.2.8 Degr dagglomration de dagrgation (NFC et NCC) 435.3 Proprits chimiques et physiques 465.3.1 pH (NFC et NCC) 465.3.2 Viscosit (NFC et NCC) 475.3

29、.3 Teneur en soufre totale (NCC) 495.3.4 Teneur en ester de sulfate (NCC) 525.3.5 Teneur en carboxylate (NCC) 555.3.6 Distribution du degr de polymrisation(DP) des chanes de cellulose (NFC et NCC) 595.3.7 Potentiel zta (NFC et NCC) 615.3.8 Aire massique (NCC) 635.3.9 Stabilit thermique (NFC et NCC)

30、645.3.10 Dispersibilit dans leau (NFC et NCC) 64Z5100-14Nanomatriaux base de cellulose Mthodes dessai pour lacaractrisationJuillet 2014 2014 Groupe CSA 2Annexe A (informative) Dispersion 70Annexe B (informative) Modification et compatibilisation 72Annexe C (informative) Inclusion des NMC dans les pr

31、oduits intgrant des nanotechnologies 73Annexe D (informative) Cycle de vie du produit commercial 74Annexe E (informative) Environnement, sant et scurit (ESS) 75Annexe F (informative) Exigences relatives aux produits commerciaux 76Annexe G (informative) Durabilit 77Annexe H (informative) Bibliographi

32、e 82Z5100-14Nanomatriaux base de cellulose Mthodes dessai pour lacaractrisationJuillet 2014 2014 Groupe CSA 3Comit technique sur les nanomatriauxbase de celluloseM. Schacker Ressources naturelles Canada, Service canadien desfortsOttawa (Ontario)Catgorie : les intrts diversprsidentJ. Bouchard FPInnov

33、ations, Programme des biomatriauxPointe-Claire (Qubec)Catgorie : les intrts des utilisateursvice prsidentS. Beck FPInnovations, Usine pilotePointe-Claire (Qubec)Catgorie : les producteursL. Chen Sant Canada, Direction de la scurit des milieuxOttawa (Ontario)Catgorie : le gouvernement ou lautorit der

34、glementationE. D. Cranston McMaster UniversityHamilton (Ontario)Catgorie : la recherche/mise lessaiR. Crotogino ArboraNano Inc.Pointe-Claire (Qubec)Catgorie : les intrts des utilisateursJ. E. Cunningham Ressources naturelles Canada, Service canadien desfortsOttawa (Ontario)membre adjointC. Danumah A

35、lberta Innovates Technology FuturesEdmonton (Alberta)Catgorie : les producteursE. Evoy Universit dAlbertaEdmonton (Alberta)Catgorie : la recherche/mise lessaiM. A. Grabowski Office des normes gnrales du CanadaGatineau (Qubec)membre adjointZ5100-14Nanomatriaux base de cellulose Mthodes dessai pour la

36、caractrisationJuillet 2014 2014 Groupe CSA 4P. Grinberg Conseil national de recherches du CanadaOttawa (Ontario)membre adjointL. Johnston Conseil national de recherches du Canada,Technologies mergentesOttawa (Ontario)Catgorie : la recherche/mise lessaiP. Letarte Ministre des Ressources naturellesQub

37、ec (Qubec)Catgorie : les intrts diversW. L. Nieh Forest Service Rb) fournir une explication des conditions dutilisation ; etc) si possible, formuler la phrase de sorte quon puisse y rpondre par un oui ou un non.Les interprtations du comit sont labores selon la publication Directives et lignes direct

38、rices de la CSAconcernant la normalisation et elles sont disponibles la page Activits de normalisation en cours, laquelle estaffiche au standardsactivities.csa.ca.5) Cette norme est soumise une revue cinq ans aprs la date de publication. Toute suggestion visant lamliorer sera soumise au comit compte

39、nt. Pour proposer une modification, veuillez faire parvenir lesrenseignements suivants inquiriescsagroup.org et inscrire Proposition de modification dans le champObjet :a) le numro de la norme ;b) le numro de larticle, du tableau ou de la figure vis ;c) la formulation propose ; etd) la raison de cet

40、te modification.Z5100-14Nanomatriaux base de cellulose Mthodes dessai pour lacaractrisationJuillet 2014 2014 Groupe CSA 7Z5100-14Nanomatriaux base de cellulose Mthodesdessai pour la caractrisation0 Introduction0.1Les nanomatriaux base de cellulose (NMC) constituent une famille de nanomatriaux (nano-

41、objetsetmatriaux nanostructurs) drivs des nanostructures prsentes dans la cellulose naturelle. Le Canada adcid que ces matriaux constituaient une priorit pour le dveloppementconomique.0.2La famille des nanomatriaux base de cellulose peut tre subdivise comme suit. Toutefois, dautressubdivisions serai

42、ent possibles :a) Nano-objets:i) Nanofibrille de cellulose (NFC), ltat naturel, est constitue de centaines de chanes decellulose runies pour former une fibrille primaire dans laquelle on trouve des rgionscristallines trs structures lies par des rgions amorphes. De faon gnrale, les rgionscristallines

43、 prsentent des sections se situant entre 5 et 15 nm et mesurent au moins 100 nmde longueur selon la source de la cellulose. Ces fibrilles primaires peuvent tre appelesnanofibrilles de cellulose.ii) Nanocristal de cellulose (NCC), peut tre obtenu des rgions cristallines de la nanofibrille decellulose

44、. Il appartient la famille des NMC et sa morphologie rappelle la fibrille dont il est issu.Le NCC est souvent appel nanocellulosecristalline.b) Matriaux nanostructurs :i) Microfibrille de cellulose (MFC) est une fibre nanostructure. ltat naturel, les nanofibrillesont tendance former des groupes nano

45、structurs dont la section peut dpasser 100 nm. Cesgroupes nanostructurs sont gnralement appels microfibrilles de cellulose.ii) Microcristal de cellulose (MCC) est driv de la cellulose microfibrillaire et a une teneurcristalline lve. Le MCC est souvent appel cellulose microcristalline (CMC).0.3La Tec

46、hnical Association of the Pulp and Paper Industry (TAPPI) travaille laborer la terminologiedcrivant cette famille de matriaux et sappuie sur le travail de terminologie taxonomique du comit ISOTC229, Nanotechnologies,lequel servira de base la terminologie utilise dans cette norme.Note : La terminolog

47、ie adopte par la TAPPI pourra ventuellement tre revue par le comit ISO TC229 et fairelobjet dune norme ISO internationale sur la terminologie des nanomatriaux base de cellulose.0.4Cette norme nnonce pas de critres visant lacceptabilit des proprits et des caractristiquesobtenues par les mesures effectues selon les mthodes prsentes dans cette norme.Z5100-14Nanomatriaux base de cellulose Mthodes dessai pour lacaractrisationJuillet 2014 2014 Groupe CSA 80.5Les mthodes et les protocoles de caractrisation et de mesure des matriaux de base et des produitsintgrant ces matriaux de bas