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. 

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