FablabSU

• *Introduction L'idée du projet est de donner au PMClab ses propres bobines de plastiques pour l'impression 3D afin de réduire le coût d'achats des bobines industrielles Matériel 2,5 g d'amidon de maïs (ou de fécule de pomme de terre) 2 mL de glycérol (glycérine de pharmacie) 0,5 mL de colorant alimentaire (facultatif) 3 mL d'acide chlorhydrique concentration 0,1mol.L-1. 3 mL d'une solution d'hydroxyde de sodium (soude) 0,1mol.L-1 . Ballon et réchaud thermostat. Plaque de verre ou plaque anti-adhésive, agitateur. Étuve Protocole: Bio-plastique brut -Mettre dans un ballon tous les ingrédients et 20 ml d'eau (sauf la soude). En raison de l'acidité la solution change de couleur -Mettre le ballon dans un réchaud thermostat (ou un bain marie) à 100°C pendant 15 minutes. Agiter -Apparition d'une solution visqueuse, la neutraliser par ajout de 3 ml de soude -Verser le contenu du ballon sur une plaque de verre, rouler la solution de manière uniforme avec un agitateur en verre -Mettre la plaque dans une étuve (ou un four) à 110 °C pendant 1H30 -Laisser sécher ensuite à l'air libre avant de retirer le film plastique Approfondissement**

Les plastiques obtenus ici sont de trop mauvaise qualité pour être utilisés par les imprimantes 3D: trop instables, présentent de nombreuses impuretés. L'idée est de reprendre le protocole afin d'obtenir des polyesters, plus stable chimiquement que le mélange amidon-glycérol, instable. La synthèse organique est envisagée.

L'idée générale du prochain protocole est de substituer les groupements OH de l'amidon par des groupements ester, permettant d'obtenir des polyesters, composé stable. L'amidon peut être remplacé par de la cellulose.

Après une étude approfondie il a été convenu de réaliser une estérification en milieu acide. Il s'agit d'une synthèse d'acétate de cellulose dans de l'acide acétique glacial, le tout en présence d'anhydride acétique. On aura la présence d'un catalyseur sulfurique.

Voici le protocole de cette estérification en milieu acide :

1.Dans un ballon de 250 mL, introduire 2.5 g de coton. Le coton est en effet composé de cellulose. Ensuite ajouter 12 mL d'acide éthanoïque pur et deux gouttes d'acide sulfurique à 95%.

2. Surmonter le ballon d'un réfrigérant et chauffer dans un bain marie à 60-70°C pendant 30 minutes

3. Refroidir avec de l'eau froide.

4. Préparer 12 mL d'anhydride éthanoïque. Introduire par le haut du réfrigérant l'anhydride éthanoïque par petite quantité.

5. Chauffer dans le bain marie à 60/70°C jusqu’à que tout le coton ait disparu. Cette étape devrait durer environ 10 minutes.

6. Dégager le bain marie et ajouter par le haut du réfrigérant 5 mL d'une solution aqueuse d'acide éthanoïque à 20% en volume. Chauffer à nouveau dans un bain marie à 60/70°C pendant 10 minutes.

7. Laisser refroidir et verser le contenu du ballon dans un bécher de 400mL.

8. Ajouter lentement, en agitant constamment 50 mL d'eau chaude. L'acétate de cellulose va alors précipiter.

9. Après refroidissement complet, filtrer le contenu du bécher sur Büchner.

10. Laver le solide avec 100 mL d'eau froide.