Grâce à la recherche fondamentale : Une nouvelle chimie pour les pommades, crèmes et lotions

Florentine Hilty est enthousiasmée : « Notre gel de cellulose est un matériau très cool. » Ce qui fascine particulièrement la chimiste : Le gel blanc lacté possède des propriétés thixotropes : secoué ou remué, il devient fluide, au repos, il se solidifie à nouveau. « Cela le rend adapté comme additif naturel pour les produits cosmétiques de toutes sortes », explique Hilty. La scientifique dirige le département de recherche et de développement chez Weidmann Fiber Technology, le plus jeune des trois secteurs d'activité du groupe Weidmann.

Le conglomérat fondé en 1877 est incontournable à Rapperswil. Le siège social, situé à proximité de la gare, emploie environ 500 personnes.

Leader mondial discret

À l'extérieur de la ville des roses, l'entreprise est cependant peu connue. Pourtant, elle est le principal fabricant mondial de systèmes d'isolation pour transformateurs haute performance, utilisés dans les centrales électriques, les installations industrielles ou les centres de calcul. La majorité des 3700 employés de Weidmann dans le monde fabriquent sous le nom de Weidmann Electrical Technology des produits semi-finis ou des assemblages pour les fabricants de transformateurs.

Les composants d'isolation sont fabriqués à partir de cellulose comprimée, appelée carton pressé. Dès la fin des années 1920, Weidmann a également expérimenté avec des plastiques isolants. Cela a donné naissance à l'activité de moulage par injection et, en fin de compte, à la division Weidmann Medical Technology, qui produit des pipettes et d'autres consommables médicaux de haute précision pour le marché mondial.

« En ce sens », explique le PDG de Weidmann, Maximilian Veit, « le département de Weidmann Fiber Technology est déjà le deuxième spin-off de l'activité principale. »

Partenariat de recherche avec l'Empa

L'impulsion a été donnée par une coopération avec l'Empa. L'interlocutrice à Dübendorf était l'actuelle directrice de l'institut de recherche, Tanja Zimmermann, alors chef du laboratoire des matériaux à base de cellulose et de bois.

Les fibres de cellulose sont toujours pré-moulues pour l'utilisation. Une pure routine. Mais une fois, les chercheurs ont envoyé le matériau par pure curiosité une deuxième et une troisième fois dans les moulins. Ce qui s'est passé alors, Florentine Hilty le décrit : « Dans les fibrilles des fibres de cellulose éclatées, les réseaux micro et nanoscalaires se forment, disposant encore de suffisamment de ponts H libres pour lier l'eau. » Le résultat est un gel de cellulose microfibrillée (MFC) avec une teneur en eau de 97 %.

En 2016, Weidmann a lancé avec l'Empa le premier projet de R&D sur le MFC. En 2019, le projet a reçu une base organisationnelle sous le nom de Weidmann Fiber Technology. Et en 2023, Florentine Hilty a rejoint l'équipe de sept personnes comme nouvelle directrice de recherche.

Marché cible industrie cosmétique

Les possibilités d'application du gel innovant sont larges : les recherches de marché indiquent des applications possibles notamment dans la technique énergétique et les revêtements. « Notre objectif est cependant de devenir un fournisseur clé dans la fabrication de produits cosmétiques », explique la directrice de recherche Hilty.

Il s'agit d'additifs chimiques qui assurent le comportement de flux et de déformation souhaité des pommades et crèmes. Les experts parlent d'effets rhéologiques comme le thixotropisme, qui rend temporairement fluide un matériau sous l'effet d'une force.

La part massique de ces auxiliaires est comprise entre cinq et dix pour cent. Aujourd'hui, ils sont pratiquement exclusivement dérivés du pétrole, en particulier du propylène. Rien que dans le segment du marché des produits de beauté, de maquillage et de soins de la peau, la consommation mondiale s'élève à environ un demi- million de tonnes par an.

« Avec notre gel, nous offrons à l'industrie une alternative sans fossiles », déclare Florentine Hilty. Une alternative compétitive en termes de prix et offrant également des avantages fonctionnels. Les tests avec des crèmes solaires montrent que le MFC répartit les particules protectrices mieux que les additifs conventionnels, augmentant ainsi le facteur de protection.

Weidmann se positionne comme un partenaire de développement d'une industrie sous pression : d'une part par une réglementation des additifs toujours plus stricte, d'autre part par une prise de conscience croissante des consommateurs.

La commercialisation est en cours

Jusqu'à présent, le groupe a investi un montant à huit chiffres dans sa technologie des fibres. Actuellement, des dizaines de projets pilotes sont en cours le long de la chaîne de valeur ; du développement des cosmétiques à la fabrication à façon et à la commercialisation.

Maximilian Veit montre une rangée de moulins à cellulose de plusieurs mètres de haut. Autrefois, des isolateurs y étaient fabriqués pour l'exportation. Aujourd'hui, la production est réalisée à l'étranger - directement chez les clients. « C'est pourquoi », explique Veit, « nous avons ici de la place pour de nouvelles activités à valeur ajoutée. »

Les moulins ne fonctionnent pour l'instant qu'en régime de test. Les lots (c'est-à-dire les lots de production individuels) sont continuellement analysés dans un laboratoire d'essai spécialement construit. Mais Weidmann est prêt à livrer. « Dès que de grands lots résulteront des projets pilotes, nous augmenterons les installations », déclare le PDG.

Les principaux concurrents sur le marché du MFC sont les fabricants de papier scandinaves. Ils bénéficient de subventions directes de leur pays d'accueil ou de l'UE pour les projets de R&D axés sur la durabilité.

Les universités comme avantage de site

Pas pour le groupe Weidmann. Ce désavantage doit être compensé, notamment par une collaboration intensive avec des institutions académiques comme la Haute École spécialisée bernoise BFH, département Architecture, bois et construction à Bienne. Là-bas, le gel de cellulose de Rapperswil est régulièrement sujet de travaux de bachelor et master. Les étudiants et étudiantes explorent son potentiel dans les adhésifs ou les revêtements muraux.

Ou au travers de projets avec l'Office fédéral de l'environnement BAFU. Les scientifiques de Weidmann ont, par exemple, étudié ce qu'il faudrait pour obtenir à l'avenir la cellulose à partir de hêtre local. « Cela améliorerait considérablement le bilan écologique de nos gels », déclare Florentine Hilty.

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