Dossier

Spécial : Ces thèses qui changent la vie

Les docteurs sont aujourd’hui reconnus pour apporter à l’entreprise des compétences d’innovation certaines. L’ UTC a choisi de présenter en format textes, vidéos et photos humoristiques des thèses qui ont donné des applications très bénéfiques à notre vie quotidienne. Entreprises, que ces thèses vous inspirent pour donner votre confiance aux docteurs comme les recruteurs le font partout dans le monde !

Spécial : Ces thèses qui changent la vie

De la déliquescence au mottage des poudres cristallines : cas du chlorure de sodium

Le sujet de thèse de Marina-Dupas Langlet vient de loin. Du moyen Orient. « Les bouillons cubes envoyés dans ces pays se dégradaient dans le voyage et arrivaient collants à destination » explique-t-elle. Le problème se posait également pour les détergents. Car les poudres sont partout. Agro alimentaire, caoutchouc, cosmétiques, pharmacie….  Ce processus qui transforme la matière en une multitude de particules lui donne de nombreuses qualités mécaniques comme la fluidité…sauf  lorsqu’elles s’agglomèrent.

Diplômée de l’ESPCI Marina Dupas-Langlet a fait une thèse à l’UTC après un master Environnement aux Mines de Paris. Un premier stage deux ans auparavant sur les propriétés mécaniques des poudres dans une entreprise de l’agro-alimentaire l’avait mise sur la voie. Elle décide donc de se pencher sur le chlorure de sodium pour comprendre les phénomènes de déliquescence et de mottage.

« Comme tous les milieux divisés, les poudres sont des systèmes complexes. Elles doivent être multifonctionnelles comme, par exemple être collantes tout en pouvant se disperser, » explique-t-elle.  L’ennemi numéro un, tant pour le consommateur que pour l’industriel, c’est l’agglomérat ;  Le paquet de cacao solidifié ou les grumeaux de flocons de purée à la maison. Dans l’industrie, le phénomène est plus ennuyeux : « les agglomérats tombent au fond des trémies obligeant les opérateurs à aller nettoyer ce qui ralentit le processus de production et surtout peut les mettre en danger. »

Marina Dupas-Langlet s’est donc focalisée sur les cristaux de sel pour comprendre l’influence des conditions climatiques (température, humidité) sur la stabilité des poudres. « Il s’agissait de comprendre par quels mécanismes les poudres se dégradaient notamment pendant les transports ».

La jeune thésarde choisit une approche originale : « partir de l’échelle microscopique en utilisant l’analyse microgravimétrique pour aboutir à une modélisation thermodynamique. Cette modélisation permet ensuite de passer à l’échelle macroscopique c’est à dire celle du procédé industriel ».

« Le phénomène de déstabilisation de la poudre est visible empiriquement. La modélisation permet à l’industriel d’anticiper les phénomènes » détaille Marina Dupas-Langlet.

Au contact de l’humidité cristaux se dégradent puis se dissolvent. Pour les rendre à leur état initial, il faut les sécher mais cette opération peut générer des agglomérats ou mottes. « Pour empêcher ces agglomérats, on ajoute donc aux cristaux de grosses molécules qui n’aiment pas l’eau comme des graisses par exemple. Grâce à la modélisation on comprend mieux tous ces mécanismes et on peut éviter d’atteindre les conditions de dégradations de la poudre donc on réussit à faire baisser l’utilisation d’agents anti mottants comme les graisses dans les mélanges de cristaux. »

Grâce à ces travaux, les industriels peuvent donc optimiser la composition du mélange pour avoir une poudre fluide tout en améliorant ses qualités nutritives.