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L’objectif de cette thèse est la caractérisation de la porosité de la pâte de ciment partiellement saturée par des ondes ultrasonores. Les corrélations entre les vitesses ultrasonores et la porosité ont été étudiées en se basant à la fois sur les résultats expérimentaux et la modélisation micromécanique. Des mesures expérimentales de vitesses ultrasonores longitudinales et transversales en fonction du rapport eau/ciment et à différents états de saturation ont été réalisées sur la pâte de ciment avec et sans entraîneur d’air. En modélisation micromécanique, les effets de saturation ont été modélisés en supposant que la structure poreuse est formée d’inclusions ellipsoïdales de facteur de forme variable selon le rapport E/C. Afin d’estimer les modules homogénéisés élastique de la pâte de ciment et de pâte de ciment à entraîneur d’air différents modèles micromécaniques ont été étudiés. Les résultats de la modélisation micromécanique ainsi que les résultats expérimentaux ont montré que les vitesses des ondes longitudinales et transversales de la pâte de ciment à l’état sec sont inférieures à ceux de l’état saturé. Cet effet est tout aussi important pour l’ensemble des rapports E/C. Le modèle de Mori-Tanaka a donné la meilleure estimation des résultats expérimentaux mesurés sur la pâte de ciment. Alors que le modèle auto-cohérent a donné la meilleure estimation des propriétés mécaniques et ultrasonores de la pâte de ciment avec entraîneur d’air.Les résultats de ce travail devraient constituer le fondement d’un processus d’inversion et d’amélioration de la détermination de la porosité de la pâte de ciment par les ultrasons en tant que méthodes non destructives / The objective of this work is the characterization of unsaturated cement paste porosity through the use of ultrasonics. The correlation between ultrasonic velocity and porosity in cement paste material is studied based on both micromechanical modelling and experiments.Experimental measurements of ultrasonic longitudinal and transverse velocities as a function of water to cement ratio and under different saturation states were performed on cement paste with and without air-entrained adjuvant. In the micromechanical modeling, the effects of saturation were modeled by approximating the porous structure as a penny shaped ellipsoidal inclusions of aspect ratio varying with the W/C ratio. Several different micromechanical models for estimating the homogenized elastic moduli of cement paste and air-entrained cement paste were studied.The micromecanical modelling has shown that the longitudinal and transverse wave velocities of the dry cement paste are lower than those of the water saturated cement paste. This effect is equally prominent for all the cement paste W/C ratios. The model of Mori-Tanaka was found to give the best fit with the experimental results for the cement paste modeling. While, the self-consistent model gave the best estimate of the mechanical and ultrasonic air-entrained cement paste properties when compared to the laboratory experimental results.The findings of this work should be most appropriate as a foundation for an inversion process and improved cementitious material porosity determination by nondestructive methods

L'utilisation d'une source d'alcali forte, telle que l'hydroxyde de sodium (NaOH), au cours du blanchiment au peroxyde d'hydrogène (H2O2) des pâtes mécaniques a pour inconvénient majeur de solubiliser certains composés du bois. Or, cette matière organique dissoute (MOD) induit une forte valeur de demande chimique en oxygène (DCO) dans les effluents de blanchiment. De plus, une fraction de cette matière organique, nommée DCO récalcitrante (R-DCO), n'est pas biodégradable dans les stations de traitement des eaux usées industrielles. Cette étude a prouvé qu'il était possible d'atteindre la blancheur cible de 75 % ISO en substituant partiellement le NaOH par l'hydroxyde de magnésium (Mg(OH)2) ou le carbonate de magnésium (MgCO3) lors du blanchiment en un stade au peroxyde d'hydrogène d'une pâte TMP d'épicéa. Parallèlement, la consommation en peroxyde d'hydrogène diminuait fortement lors des blanchiment à base de Mg(OH)2 et MgCO3. La DCO a ainsi été réduite de 26 et 31%, respectivement, pour les blanchiments alternatifs en comparaison du blanchiment conventionnel. En outre, seulement 10 et 8 kg O2.ton-1 de R-DCO ont été générés au cours des procédés de blanchiment à base de Mg(OH)2 et MgCO3 contre 13,3 kg O2.ton-1 lors du procédé conventionnel. L'analyse par chromatographie à exclusion stérique couplée à l'absorbance UV, la fluorescence et au carbone organique dissous (HPSEC/UVA-Fluo-COD) a permis de montrer que la MOD dans les effluents de blanchiments conventionnel et alternatifs était caractérisée par les mêmes masses moléculaires. Ces travaux ont également mis en évidence que les blanchiments alternatifs avec des sources d'alcali à base de magnésium affectaient la résistance de la pâte blanchie. Il a été montré que l'indice de rupture diminuait de 10% par rapport à la pâte blanchie de manière conventionnelle. Par ailleurs, la réversion de blancheur de la pâte blanchie avec une source d'alcali alternative a diminué de 2% ISO durant le photo-vieillissement à la lumière. L'analyse structurelle de la lignine a également permis de comprendre les mécanismes réactionnels mis en jeu en fonction de la source alcaline utilisée au cours du blanchiment. Dans le cas d'une pâte chimicothermomécanique (CTMP d'érable), il est envisageable de remplacer totalement le NaOH avec différentes sources d'alcali alternatives mais au détriment des propriétés physiques de la pâte (-25 et 16% sur l'indice de rupture et déchirement). / The use of a strong alkali source, such as sodium hydroxide (NaOH), during hydrogen peroxide (H2O2) bleaching of mechanical pulps is responsible for the solubilization of some wood components. Yet, this dissolved organic matter (DOM) induces a high value of chemical oxygen demand (COD) in the bleaching effluents. In addition, a fraction of this organic matter, called recalcitrant COD (R-COD), is not biodegradable in industrial wastewater treatment plants. This study has proven that it was possible to reach the brightness target of 75% ISO during a one stage peroxide bleaching of spruce TMP when NaOH was partially substituted by magnesium hydroxide (Mg(OH)2) or magnesium carbonate (MgCO3). Meanwhile, hydrogen peroxide consumption decreased significantly during Mg(OH)2- and MgCO3-based bleachings. COD has been reduced by 26 and 31%, respectively, during alternative bleachings in comparison with the conventional one. Furthermore, only 10 and 8 kg O2.t-1 R-COD were generated during Mg(OH)2- and MgCO3-based processes respectively against 13.3 kg O2.t-1 during the conventional process. DOM analysis by size exclusion chromatography coupled with UV absorbance, fluorescence and dissolved organic carbon (HPSEC/UVA-Fluo-DOC) has shown that the MOD in conventional and alternative bleaching effluents were characterized by the same molecular weights. This work has also pointed out that alternative bleachings with magnesium-based alkali sources affected bleached pulp strength properties. A reduction up to 10% of the tensile index was measured compared to the conventional bleached pulp. Otherwise, the brightness reversion of alternative bleached pulps decreased by 2% ISO during photo-ageing under UV irradiation. Structural analysis of lignin enabled us to understand reaction mechanisms brought into play during alternative bleaching. In the case of a chemithermomechanical pulp (CTMP maple), it is feasible to completely replace NaOH by different alternative alkali but at the expense of the strength properties of the bleached pulp (-25 and 16 % on tensile and tear indexes).

La pâte feuilletée cuite se caractérise par une texture singulière aérée et friable, qui est générée par une alternance de fines couches laminées de matière grasse et de détrempe. L'objectif de la présente étude est d'observer les couches et de quantifier leur structure dans la pâte levée feuilletée. L'effet du nombre de couches sera étudié afin de faire varier leur structure. Deux techniques d'imagerie permettant d'accéder à des résolutions spatiales différentes (1.24µm et 0.5mm/pixel) ont été combinées : la MCBL pour caractériser les couches de matière grasse après laminage, et l'IRM pour étudier en dynamique l'évolution des couches pendant la fermentation. La méthode de traitement développée à partir des images MCBL a permis de quantifier l'épaisseur de chaque couche, et la rétractation des couches de détrempe après le laminage. Deux échelles de taille de ruptures dans les couches de matière grasse ont été identifiées grâce à la complémentarité des techniques d'imagerie. Une nouvelle méthode de quantification des proportions de trois composants (gaz, détrempe sans air et matière grasse) dans chaque pixel, appliquée aux images IRM pendant la fermentation a été utilisée. Elle a permis de suivre l'évolution de chaque couche de détrempe. Le nombre de couches (4,8 et 12), aussi bien que la position de chaque couche de détrempe, n'ont pas d'effet sur la vitesse d'expansion. L'étape de fermentation contribue le plus à l'expansion de la pâte levée feuilletée mais les couches de matière grasse n'ont pas de rôle à cette étape. Pendant la cuisson l'expansion relative de la pâte augmente de 20 à 65% de 4 à 32 couches de matière grasse et reste stable au-delà de 48 couc / Laminated dough is characterized after baking by a unique light and flaky texture which is the result of alternating thin sheeted layers of dough and fat. The aim of the present study was to visualize the layers and quantify their feature in Danish pastry like laminated dough. The effect of the number of layers was studied in order to have different structures of the layers. Two imaging techniques offering different spatial resolutions (1.24µm and 0.5mm/pixel) were combined: CLSM to characterize the fat layers after sheeting and MRI to study dynamically the layers during proving. The developed method from CLSM images allowed quantification of layers thickness and of the elastic recoil of dough layers. Two scales of fat breaches after sheeting were measured by complementary of the two imaging methods. A new method of quantification of the three components (gas, paste and fat) on each pixel in MRI images with partial volume during proving, was used. It made possible to monitor expansion of individual dough layers. Neither the number of fat layers (4, 8 and 12), nor the height position of dough layer, had an effect on the expansion rate. The proving step contributed to most of the expansion of Danish pastry, but with no specific role of fat layers. During baking, relative expansion of Danish pastry ranged from 20 to 65% for 4 to 32 fat layers and remained unchanged above 48 layers.

La fabrication fromagère a depuis longtemps réalisé sa révolution technologique avec la disparition progressive des techniques fermières et l'avènement des pratiques industrielles. Les cuves de cuivre ont été délaissées au profit du tout inox et l'utilisation du lait pasteurisé a augmenté. Néanmoins une part non négligeable des micro-organismes d'affinage provident encore d'un ensemencement spontané par le lait, l'environnement ou le matériel de fabrication. Cette flore naturelle est en grande partie à l'origine : (i) de la richesse et de la diversité organoleptiques des produits traditionnels, (ii) des différences observées entre un fromage industriel fabriqué avec du lait pasteurisé réensemencé avec un levain standard et un fromage " Apellation d'Origine Contrôlée au lait cru " de qualité. Compte tenu de l'évolution des pratiques de fabrication (renforcement des règles d'hygiène réduisant les sources naturelles d'ensemencement traitement du lait par pasteurisation ou microfiltration ; exigence de reproductibilité en utilisant des souches spécifiques présélectionnées), l'utilisation de flores d'affinage sous forme de ferments à additionner au lait doit être de plus en plus envisagée. Le secteur " artisanal " a un grand besoin de recherche et de développement (R&D) afin de conserver ses fabrications traditionnelles, comme les A.O.C qui représentent plus de 10% de la production fromagère en valeur. Les professionnels du fromage souhaitent identifier les souches les plus appropriées à chacun de leurs produits, afin de garantir leur typicité et une reproductibilité de fabrication. Les fromages à pâte molle et croûte lavée comme le Munter et l'Epoisses possèdent une croûte, appelée morge, allant du beige au brun, en passant par le jaune et le rouge-orangé. C'est cette couleur, en plus du caractère organoleptique particulier, que les fromagers cherchent à typer et à reproduire par l'utilisation des souches pigmentées. On a longtemps pensé que cette pigmentation était due uniquement au " ferment du rouge ", Brevibacterium linens. Mais des études récentes ont mis en évidence le rôle non négligeable d'autres bactéries sur la pigmentation de ces fromages, en particulier les corynébactéries et les microcoques. La recherche et la sélection de bactéries pigmentées sauvages par des méthodes simple à mettre en œuvre, la connaissance des mécanismes microbiologiques et moléculaires de la synthèse de pigments et de la coloration des fromages, permettraient de développer des cocktails de souches spécifiques à chaque production fromagère. La première phase du projet consistera en l'isolement de plusieurs centaines de souches sur des fromages issus de terroirs suivants : Epoisses, Reblochon, Munster, Livarot. Ensuite, pour chaque A.O.C., 25 souches d'Arthrobacter correspondant à des teintes variables seront caractérisées d'un point de vue pigmentation :- aspect, teinte sur milieu gélosés,- cinétiques de production en milieu solide et en milieu liquide,- cultures en masse, méthodes d'extraction des pigments,- quantité de pigments produite (production volumique mg/L de milieu) (production spécifique mg/g MS),- valeurs spectrocolorimétriques (L a*b*C*h),- profil HPLC,- HPLC-MS,- RMN des pigments purifies. Les facteurs influençant la production de pigments (substrats ; cultures mixtes-levures désacidifiantes / bactéries ; lumière…) seront étudiés, en portant l'accent sur des milieux de type fromage, voire des caillés modèles. / Smear-ripened soft cheeses, characterized by their orange-red color on rind, are dairy products widely consumed in Europe. The surface color is due essentially to carotenoids, in combination with other pigments, produced by the cheese microflora during ripening. Arthrobacter sp. is one of the major microorganisms occurred on the surface of cheeses, particularly in smear-ripened cheeses, where it is assumed to be responsible for yellow pigmentation of the cheese rind because of its characteristic overall color and its involvement at the different stages of cheese ripening. Pigment-producing microorganisms are commonly found in the nature. Nowadays, pigment-producing microorganisms have been increasing of interest in many scientific disciplines and applications have broadened in the industry because of their biotechnological advantages. As the present trend entirely the world is shifting toward the use of eco and biodegradable products, the requirement for natural ingredients, especially natural colorants, is increasing day by day. The first part of this thesis highlights the crucial role of microorganisms as potential sources of natural pigment production by reviewing a large number of research works related to pigments biosynthesized by microorganisms which were published over the past 10 years by private companies or academic laboratories, with an emphasis on pigments providing for the application in foods. Since the genus Arthrobacter is a group of metabolically versatile bacteria which widely distributed in nature, some parts of this thesis include the review presenting the possibility to produce pigmented Arthrobacter sp. biomasses as novel sources of food colorants; furthermore, the beneficial aspects of Arthrobacter sp. and their promising significances in the dairy industry are also addressed. Considering the significance of Arthrobacter sp. in smear-ripened cheeses, the economically important dairy products, the aim of research described in this thesis is to investigate the implication of this bacterium, particularly Arthrobacter arilaitensis, in the coloration of these cheeses in several aspects covering (i) diversity of pigment production among strains, (ii) kinetic of pigment synthesis, (iii) identification of chemical characteristic of pigments, (iv) colorimetric characterization of pigmentation, and (v) influences of environment i.e. light, pH, NaCl and deacidifying yeasts on the production and the color development of pigments. Among 14 strains of Arthrobacter arilaitensis studied, two groups depending on their ability of carotenoid production could be divided, carotenoid-producing and non-pigmented strains. A growth-associated pigmentation probably applied to indicate the kinetic of carotenoid synthesis by these strains. The diversity of pigment concentration among the carotenoid-producing strains was low, related to the characteristics of pigmentation determined by quantitative spectrocolorimetry. The HPLC-PDA-APCI-MS analysis of extracted pigments of a representative strains revealed 8 different carotenoids showing C50 decaprenoxanthin as the major accumulated carotenoids. Changes in the color development of A.arilaitensis strains under the influences of physical, chemical and biological factors were obtained through spectrocolorymetry. Three groups depending on a coloration behavior affected by light were illustrated e.g. positively sensitive, negatively sensitive and not sensitive to light. The acidic pH and high concentration of salt showed the efficiency inhibited effect on pigmentation of a representative strain of carotenoid-producing A. arilaitensis. In combination of pH and NaCl, deacidifying yeasts were obviously related to the pigment production of A. arilaitensis. The highest average value of color saturation were observed on the studied media deacidified by Debaryomyces hansenii at pH 7.0, displaying intense yellow.

L'objectif de cette thèse était de caractériser, de modéliser et de hiérarchiser les mécanismes acteurs de la croissance de bulles dans un fromage à pâte pressée non-cuite à l'échelle de la bulle. Pour cela, trois étapes majeures ont été envisagées. Une première étape de mise au point d’une méthode de détermination des paramètres du modèle mécanique (modèle de Maxwell généralisé) par ajustement de courbes expérimentales de compression-relaxation a été effectuée. Une deuxième étape de validation a consisté en la réalisation d'un dispositif expérimental permettant de soumettre une bulle isolée dans un cylindre de fromage à diverses sollicitations mécaniques, à suivre l'évolution du dispositif en temps réel et de façon non invasive par IRM, et à confronter ces résultats à des simulations reproduisant les conditions d'acquisition. Une dernière étape a consisté à rajouter la prise en compte du transport de matière (CO2) au sein du fromage dans la modélisation. Les résultats de simulation ont dans un premier temps été confrontés au comportement moyen des bulles au sein d'un bloc de fromage, et dans un deuxième temps un dispositif expérimental de validation similaire à celui de l'étape précédente a été développé. La caractérisation mécanique du fromage a montré que les propriétés rhéologiques n'évoluent pas au cours de l'affinage, mais qu'elles sont soumises à un fort gradient spatial. Le modèle de Maxwell a été validé expérimentalement dans des conditions de sollicitations mécaniques uniquement et une étude de sensibilité a permis de montrer la forte influence des temps de relaxation les plus longs (plusieurs heures) et de la position de la bulle sur la croissance. L'étude du couplage entre transport de quantité de mouvement et transport de matière dans un contexte de croissance d'une seule bulle a permis de montrer la grande influence des paramètres de transport de matière sur la croissance de bulle, en particulier pour le coefficient de diffusion et le taux de production de CO2. Dans un contexte où deux cavités gazeuses sont mobilisées, les paramètres géométriques (position, dimensions, forme des cavités) se sont montrés aussi importants que les paramètres de transport de matière. / The objective of this PhD thesis was to characterise, model and rank the mechanisms involved in the growth of bubbles in semi-hard cheeses, at the bubble scale. Three steps were considered. First, a mechanical characterisation of the material enabled to define a rheological model to describe the behaviour of the material (generalised Maxwell model), and to set-up a method to determine the model parameters by fitting of compression-relaxation data. Secondly, the Maxwell model consisted in setting up an experimental validation procedure allowing studying different loads on a single bubble surrounded by a cheese cylinder. Experiments were monitored in real-time in a non-invasive manner by MRI imaging and were compared to simulations reproducing the experimental conditions. Finally, mass transport (CO2) was also taken into account in the model. Simulation results were first compared to the average bubble growth in cheese blocks, and then a dedicated experimental set-up similar to that used previously was used. Mechanical characterisation of semi-hard cheese showed the rheological properties did not evolve during ripening, but presented a steep spatial gradient. Despite its simplicity, the Maxwell model showed good agreement with the experimental results. A sensitivity study demonstrated that the highest relaxation time (about several hours) and the bubble position were the most influent parameters over bubble growth, when only the mechanical model was involved. Coupling between mass and momentum transport in a single bubble case demonstrated the great influence of the mass transport parameters on bubble growth, especially diffusivity and CO2 production rate. In the case where two gaseous cavities are involved, geometric parameters (cavities positions, dimensions and shape) proved to be as important as the mass transport parameters on the bubble growth.

Les lignines sont des polymères naturels et renouvelables. C’est le polymère le plus abondant sur la terre après la cellulose. De nos jours, les lignines sont sous-exploitées et seulement 2 % de la lignine est valorisée par an, leur application capital restant comme combustible dans les industries papetières pour la production d'énergie. Au Québec, 130 000 tonnes de liqueur noire contenant de la lignine pourraient être extraites par an afin de les valoriser, sans perturber la production dans ces industries papetières. Sa valorisation pourrait contribuer à créer de nouveaux produits à valeur ajoutée tels que les biocomposites avec une matrice de polyéthylène, polystyrène recyclé ou encore le bois. Ces nouveaux produits de ces industries pourraient améliorer la situation économique dans ce domaine, mais aussi pourraient apporter de nouvelles connaissances dans le domaine des écomatériaux tout en contribuant à la diminution des gaz à effet de serre en favorisant le produit naturel contre le produit de synthèse. Les structures des lignines diffèrent selon certains paramètres (origine, le processus d'isolation ...). Dans ce projet, deux lignines Kraft seront précipitées à partir de liqueur noire de deux industries papetières québécoises en utilisant du dioxyde de carbone comme réactif. Ces lignines seront purifiées et comparées analytiquement à d’autres lignines; une lignine Kraft commerciale, une lignine pyrolytique et une lignine Protobind Soda 2400. Connaissant la structure des lignines, il sera plus facile de les modifier. Les lignines Kraft ont été estérifiées avec l'anhydride maléique et l'anhydride succinique et comparée aux lignines non modifiées par plusieurs techniques d'analyse telles que FT-IR, TGA, DSC, RMN. Les lignines Wayagamack maléatées et non maléatées ont été incorporées dans un biocomposite de polystyrène recyclé et les propriétés mécaniques et thermiques ainsi que la morphologie ont été étudiées. Les composites avec la lignine non modifié ont montré de bonnes propriétés mécaniques et thermiques par rapport au composite avec la lignine maléate où la lignine maléatée était pourtant compatible avec le polystyrène recyclé. Les lignines Windsor non estérifiée et succinate ont été utilisées en tant que liant dans un panneau de bois et leurs propriétés mécaniques ont également été étudiées. Les résultats ont montré les meilleures propriétés mécaniques pour le panneau de bois contenant de la lignine Kraft non modifié. Les réactions de condensation de la lignine Kraft au cours de la compression à chaud du panneau améliorerait la solidité du panneau contrairement à des réactions d'estérification qui pourraient avoir lieu entre la lignine estérifié et les hydroxyles de bois. Mots clés : Liqueur noire, Lignine, Procédé Kraft, Estérification, Caractérisation, Composite, Valorisation, polystyrène, bois. / Lignins are renewable and natural polymers. It is the most abundant polymer on the earth after cellulose. Nowadays, lignins are not fully exploited and only 2% of lignin is valorised per year, their principal application remaining as a combustible in pulp industries for energy production. In Quebec, 130000 tons of black liquor containing lignin could be available from Kraft industry, per year, in order to valorise them, without disturbing the mill production. Its valorisation could contribute to create new value added products like bio composites with a matrix of polyethylene, recycled polystyrene or even wood. These new products of these industries could improve the economic situation in this field, but also could bring new knowledge in the eco materials field, in contributing of the decrease of greenhouse gases in favoring the natural product against the synthetic product. Lignin structure is different depending on several parameters (origin, isolation process…). In this project, two Kraft lignins will be precipitated from black liquor of two Quebecoise paper industries using carbon dioxide as the reagent. These lignins will be purified and compared analytically to others lignins; one Kraft softwood commercial lignin, one pyrolytic lignin and one Soda lignin Protobind 2400. With the knowledge of the Kraft lignin structure, it will be easier to modify these lignins. The esterified Kraft lignins with maleic anhydride and succinic anhydride will be compared to the unmodified lignin according to several analytical technical as FT-IR, TGA, DSC, NMR. Maleated and non modified Wayagamack lignins were incorporated in biocomposite of recycled polystyrene and the mechanical and thermal properties and the morphology were studied. The composite with non modified lignin showed good mechanical and thermal properties compared to the composite with maleated lignin where the maleated lignin was still compatible with the recycled polystyrene The Windsor succinated and non modified lignin were used as a binder in a wood panel and their properties were also studied. The results showed the best mechanical properties for the wood panel containing non modified Kraft lignin. Condensation reactions of Kraft lignin during the hot-pressing of the panel improve the solidity of the panel unlike esterification reactions that could take place between esterified lignin and the wood hydroxyls. Key words: Black liquor, Lignin, Kraft process, Characterisation, Esterification, Composite, Valorization, Polystyrene, Wood.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / L'intégration des décisions liées à la chaîne d'approvisionnement présente des avantages considérables et constitue une forte motivation pour harmoniser et aligner les différentes fonctions au sein de la chaîne d'approvisionnement, ce qui permet d'améliorer la compétitivité et de bénéficier d'avantages économiques. Parmi ces fonctions, la coordination de la planification de la production et de la gestion des stocks revêt une importance primordiale pour permettre aux entreprises de gérer efficacement leur système de production et de stockage, de répondre aux demandes des clients et de se positionner avantageusement sur le marché. Par conséquent, l'objectif principal de cette thèse est de développer des modèles de prise de décision qui facilitent la coordination des activités de production, de stockage et de distribution, dans des contextes déterministes et stochastiques, et ce, dans un cadre pratique. La première phase de ce projet doctoral repose sur une revue de littérature approfondie, axée sur l'examen des mécanismes et des méthodologies développés dans la littérature existante dans le domaine de la gestion de la production et des stocks. L'objectif est d'identifier et d'analyser les stratégies utilisées pour coordonner les décisions et les opérations liées à la production et aux stocks, afin d'améliorer les performances du système de production et de stockage. Grâce à cette revue de littérature, les articles ont été soigneusement évalués afin de tirer des enseignements précieux sur les domaines spécifiques des problèmes abordés et les méthodologies mises en œuvre. Cette enquête systématique constitue la base fondamentale pour les étapes suivantes, au cours desquelles des modèles de prise de décision sont développés, en s'appuyant sur les connaissances acquises lors de la revue de littérature. La deuxième phase de cette thèse a consisté au développement d'un modèle de programmation linéaire en nombres entiers mixtes, associé à une approche de planification à horizon glissant. L'objectif était de déterminer les stratégies de production et de stockage appropriées, notamment la production sur stock (MTS), la production sur commande (MTO) et la stratégie de réapprovisionnement continu (VMI), puis de coordonner les opérations de production, de stockage et de distribution afin d'optimiser la rentabilité du système. Une étude de cas réelle issue de l'industrie canadienne des pâtes et papier a été utilisée, fournissant des informations pratiques sur l'impact des différents paramètres du problème sur la prise de décision tactique et opérationnelle. Ces résultats offrent des considérations précieuses pour une mise en œuvre dans des contextes industriels similaires. Dans la dernière étape de cette thèse, un modèle de programmation non linéaire en nombres entiers mixtes, à deux étapes et stochastique, a été développé, dans le but d'aborder la coordination des prix de vente et des politiques de production et de stockage sélectionnées afin de répondre aux demandes des clients, en tenant compte de la nature incertaine et sensible aux prix de la demande. La première étape du modèle consiste à prendre des décisions concernant la sélection des stratégies de production et de stockage, ainsi que la tarification, dans le but de maximiser le profit attendu. La deuxième étape englobe les décisions liées à la production, au stockage et à la distribution, qui sont utilisées pour évaluer les décisions de la première étape dans différents scénarios avec différents niveaux de précision. De plus, un algorithme basé sur le recuit simulé a été proposé comme moyen de résoudre le modèle. Dans l'ensemble, les modèles de prise de décision et les approches présentés dans cette thèse sont innovants et applicables aux environnements de production multi-produits qui servent des clients diversifiés avec différentes stratégies de production et de stockage. Ces modèles offrent des solutions pratiques pouvant être mises en œuvre dans des contextes réels pour améliorer l'efficacité opérationnelle et bien répondre aux demandes des clients. / The integration of supply chain decisions presents significant advantages and serves as astrong motivation to harmonize and align various functions within the supply chain, leading to improved competitiveness and economic benefits. Among these functions, the coordination of production and inventory planning holds utmost importance in enabling companies to efficiently manage their production and inventory systems, meet customers' demand, and gain a competitive advantage. Therefore, the primary objective of this thesis is to develop decision-making models that facilitate the coordination of production, inventory, and distribution activities, in both deterministic and stochastic settings within a practical context. The initial phase of this doctoral project involves a comprehensive literature review that focuses on examining the mechanisms and methodologies developed within the existing literature in the field of production-inventory management. The aim is to identify and analyze the strategies employed to coordinate production-inventory decisions and operations, ultimately enhancing the performance of the production-inventory system. Through this literature review, the articles were carefully evaluated to extract valuable insights regarding the specific problem domains addressed and the methodologies implemented. This systematic investigation serves as the fundamental groundwork for the subsequent steps, where decision-making models are developed based on the knowledge gained from the literature review. The second phase of this thesis involves the development of a mixed integer linear programming model, coupled with a rolling horizon planning approach. The objective is to determine appropriate production-inventory strategies, including make-to-stock (MTS), make-to-order (MTO), and vendor-managed-inventory (VMI), and subsequently coordinate production, inventory, and distribution operations to optimize system profitability. A real-case study from the Canadian pulp and paper industry is utilized, providing practical insights into the impact of different problem parameters on tactical and operational decision-making. These findings offer valuable considerations for practical implementation in similar industry settings. In the final stage of this thesis, a two-stage stochastic mixed integer nonlinear programming model is developed to address the coordination of sales price and selected production-inventory policies in meeting customers' demands, taking into account the uncertain and price-sensitive nature of demand. The first stage of the model involves making decisions pertaining to the selection of production-inventory strategies and pricing, with the objective of maximizing expected profit. The second stage encompasses decisions related to production, inventory, and distribution, which are utilized to evaluate the first-stage decisions across various scenarios with different levels of accuracy. Additionally, a simulated annealing-based algorithm is proposed to solve the model. Overall, the decision-making models and approaches presented in this doctoral project are innovative and applicable to multi-product production environments that serve diverse customers with different production-inventory strategies. These models offer practical solutions that can be implemented in real-world settings to improve operational efficiency and meet customer demands effectively.

La contamination des surfaces par des bactéries et l’émergence de souches résistantes aux antimicrobiens sont des problèmes très préoccupants dans différents domaines tel que les domaines hospitalier et alimentaire. Cette contamination commence par l’adhésion de bactéries pathogènes sur une surface jusqu’à la formation de biofilms. Ces derniers contribuent à l’émergence de résistances de certaines souches bactériennes aux traitements conventionnels. Pour répondre à ces problèmes de contamination des surfaces, ces travaux de thèse portent sur le développement de nouveaux matériaux antibactériens à base de fibres de pâte à papier. Nous nous sommes intéressés, dans une première partie, à l’élaboration d’un papier antibactérien par le greffage, via un lien triazine, de deux composés d’huiles essentielles, le thymol et le carvacrol, connus pour leurs activités antibactériennes. L’évaluation microbiologique des matériaux élaborés, sur les deux souches bactériennes testées, E.coli et S.aureus, a montré un effet bactériostatique. Ces matériaux bloquent donc la croissance bactérienne empêchant ainsi la formation des biofilms. Une synergie entre le thymol et le carvacrol lorsqu’ils sont greffés sur les fibres de pâte à papier a également été montré. Dans une deuxième partie, notre étude s’est focalisée sur l’élaboration d’un papier antibactérien qui n’acquière son activité qu’après greffage et formation du motif actif « aryl-1,2,3-triazole ». Le greffage est réalisé par une réaction de « Click Chemistry », la cycloaddition de Huisguen catalysée par le cuivre I. Les tests antibactériens révèlent l’importance du substituant de l’aryle, l’influence du temps de contact et la pertinence d’utiliser des mélanges de matériaux. L’activité antibactérienne observée sur les fibres de la pâte thermomécanique est meilleure dans les deux parties. Les différents résultats obtenus sont décrits dans ce manuscrit. / The contamination of surfaces by bacteria and the emergence of antimicrobial resistant strains are very worrying problems in different areas such as hospital and food. This contamination begins with the adhesion of pathogenic bacteria on a surface until the formation of biofilms. These biofilms contribute to the emergence of resistances of certain bacterial strains to conventional treatments. To answer these problems of surface contamination, this thesis work focuses on the development of new antibacterial materials based on pulp fibers. In the first part, we focused on the development of an antibacterial paper by grafting, via triazine link, two essential oil compounds, thymol and carvacrol, known for their antibacterial activities. The microbiological evaluation of the developed materials against the two bacterial strains tested, E. coli and S. aureus, showed a bacteriostatic effect. These materials block the bacterial growth thus preventing the biofilms formation. Synergy between thymol and carvacrol grafted onto paper has also been shown. In a second part, our study focused on the development of an antibacterial paper that acquires its activity only after the grafting and formation of "aryl-1,2,3-triazole", the active motif. The grafting is carried out by a reaction of "Click Chemistry", the copper (I)-catalyzed Azide Alkyne Cycloaddition. The antibacterial tests reveal the importance of the aryl substituent, the influence of the contact time and the relevance of using mixtures of materials. The antibacterial activity observed on the thermomechanical pulp fibers is better in both parts. The different results obtained are described in this manuscript.

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