InoFib industrialise des nanofibrilles de cellulose pour la formulation

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InoFib industrialise des nanofibrilles de cellulose pour la formulation

Article paru dans Formule Verte n°23, septembre 2015 par Alexane Roupioz. Grâce à un procédé innovant, la start-up a développé des NFC à la fois filmogènes et hydrophobes. Cap sur une production de masse de ce matériau abondant et renouvelable pour un très large éventail d’applications.

Molécule organique la plus abondante sur Terre, la cellulose s’est depuis longtemps fait une place dans les laboratoires de recherche, notamment pour ses intérêts environnementaux. En 2009, le projet européen Scale-up nanoparticules in modern papermaking (SUNPAP) ambitionne d’industrialiser des nanofibrilles de cellulose (NFC) pour des applications dans l’industrie papetière. Parmi les thésards participants au projet, Karim Missoum, doctorant à l’Institut national polytechnique de Grenoble, s’est intéressé à la modification chimique de surface des NFC. Ses recherches ont abouti au dépôt de deux brevets que le chimiste a décidé d’exploiter au sein de sa propre entreprise, InoFib. La start-up développe, fabrique et commercialise différentes formulations de NFC. Le gel est obtenu en remettant en suspension dans l’eau des plaques de feuilles de cellulose. La dispersion est ensuite passée dans un broyeur, un triturateur ou un homogénéisateur haute pression pour éclater la structure de la fibre et obtenir les petits filaments qui constituent les nanofibrilles.

Des NFC hydrophobes et barrière à l’oxygène

Inofib NFC_Hydrophobe

Puis, à partir de ce gel, Karim Missoum est parvenu à obtenir des NFC sous forme sèche : poudre ou aérogel en fonction de la technique de séchage utilisée.
« Ces deux formulations sèches nous ont permis de nous ouvrir aux composites car il est possible d’insérer des NFC dans des chaînes de production déjà existantes », explique-t-il. InoFib propose également des NFC fonctionnalisés grâce à un traitement de surface qui leur confère une propriété particulière (barrière, hydrophobe, filmogène, antibactérien, renfort mécanique). Lorsque la formulation gel est modifiée en phase aqueuse et séchée, des liaisons hydrogènes reliant les différentes NFC sont générées : elles forment un film. Enchevêtrées, elles font barrière aux molécules de gaz, notamment à l’oxygène. Mais dans des conditions humides, la cellulose étant sensible à l’eau, le film se délite et perd peu à peu ses propriétés barrière. Pour rendre la cellulose hydrophobe, les scientifiques modifiaient chimiquement la molécule au niveau des liaisons OH. Mais cela supprimait la possibilité de générer des liaisons hydrogènes et donc d’obtenir un film. Là où il fallait faire un choix entre un caractère hydrophobe et une barrière à l’oxygène, Karim Missoum a développé un procédé innovant basé sur une modification chimique de surface permettant de rendre les NFC hydrophobes tout en conservant leur caractère filmogène.

Réduire la consommation d’énergie

Avec ses différentes formulations, InoFib met sur le marché des solutions de substitution aux composés issus de la pétrochimie pour des secteurs tels que l’emballage, la papeterie, les composites ou la chimie des polymères. Des études de marché ont permis à la start-up d’identifier le besoin client. « Il faut des solutions biosourcées qui conservent les propriétés telles que l’hydrophobie et le renforcement mécanique. Et il faut prendre en compte les équipements dont dispose le client. Avec les NFC, c’est possible », confie le jeune ingénieur.Pour convaincre ses futurs clients, InoFib travaille actuellement à l’obtention de produits finis, tels que des boîtes d’emballage en carton contenant des NFC avec des propriétés hydrophobes. Développés à l’échelle R&D, ces produits accompagneront la start-up dans son démarchage commercial. Cette phase de développement à but marketing devrait s’achever fin 2015, mais un autre gros challenge attend la jeune entreprise. « La production de NFC est très énergivore, reconnait Karim Missoum, tous les moyens d’InoFib sont ciblés sur la réduction des prix de production afin de pouvoir industrialiser en masse les NFC. » Dans son projet, l’entrepreneur peut compter sur de nombreux soutiens financiers qui croient en son projet. Il a notamment remporté à deux reprises le concours national d’aide à la création d’entreprise de Bpifrance : en 2013, dans la catégorie « émergence », et en 2014, dans la catégorie « Création développement ». Si les NFC ne sont pas encore sur toutes les lèvres, ce n’est qu’une question d’années. « Dans dix ans, il y aura des NFC partout », assure Karim Missoum.

Carte d’identité
Date de création : octobre 2014
Implantation : Saint-Martin-d’Hères (Isère)
Effectif : Karim Missoum, fondateur et un apprenti IAE master innovation des entreprises

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