Moulage haute pression de biopolymères et biocomposites – HYPMOBB

L'objet de HYPMOBB est de proposer une nouvelle méthode de fabrication de matériaux biodégradables à partir de matières premières d'origine agricole. Le moulage haute pression permet en effet d'atteindre des résistances mécaniques particulièrement élevées sans ajout de liant externe et présente d'indéniables avantages:
- faible coût: matière première à valoriser, une seule étape de mise en forme;
- belle apparence: aux densités atteintes la matière végétale possède une apparence particulière, rappelant la pierre, qui intéresse beaucoup le monde du design et de l'ameublement et qui peut être adaptée en fonction de la matière première traitée;
- qualité environnementale indéniable: pas de sous-produit, pas d'additif, biodégradable, circuit très court (matières premières régionales), un seul apport d'énergie important au moment du moulage.

Le projet est structuré en deux tâches principales parallèles ayant comme objectifs respectifs:
- Analyser le comportement des composites et polymères naturels soumis à ces pressions à travers: l'établissement de diagrammes PVT de polysaccharides modèles (choisis pour représenter la variabilité de structure des polysaccharides, de la cellulose cristalline et infusible à des hémicelluloses totalement amorphes) en fonction de leur taux d'hydratation, l'analyse du comportement thermiques de ces polymères dans ces conditions (transition vitreuse, "fusion"...), l'étude de l'influence de l'eau adsorbée sur leur compressibilité et la caractérisation de l'évolution de leur microstructure après compression.
- Développer un procédé de moulage industrialisable en s'appuyant sur: une étude systématique de l'influence des paramètres de moulage (température, pression, taux d'hydratation) sur les propriétés mécaniques des matériaux moulés, l'évaluation des possibilités de modification chimique pendant moulage et un passage à l'échelle pré-pilote.

HYPMOBB est porté par Antoine Rouilly, spécialiste des traitements thermo-mécaniques appliqués aux agro-matériaux et membre de l'équipe Agromat, du Laboratoire de Chimie Agro-Industrielle (LCA), UMR 1010 INRA-INPT, avec en particulier l'appui d'autres jeunes chercheurs de l'Institut Carnot CIRIMAT, UMR 5085 CNRS-UPS-INPT et du LCA qui apporteront leurs expertises respectives dans les domaines de la compression des poudres et du greffage chimique. Le projet a déjà obtenu un financement de l'AVAMIP pour analyser la brevetabilité du procédé et aider à son développement industriel, l'objet de la demande concerne donc le financement de l'étude fondamentale des phénomènes mis en jeu à travers une thèse de doctorat, d'un postdoc de 2 ans dédié à l'analyse du procédé de moulage lui-même et les couts associés. Il est d'une durée de trois ans et demi.