Florentine Hilty est enthousiaste : « Notre gel de cellulose est un matériau très cool. » Ce qui fascine particulièrement la chimiste : le gel blanc laiteux possède des propriétés thixotropes : secoué ou agité, il devient fluide, mais se durcit à nouveau au repos. « Cela en fait un additif naturel idéal pour tous types de cosmétiques », explique Hilty. La scientifique dirige le département de recherche et de développement chez Weidmann Fiber Technology, la plus jeune des trois divisions du groupe Weidmann.
Fondé en 1877, le conglomérat est bien visible à Rapperswil. Le siège, situé près de la gare, emploie environ 500 personnes.
Leader mondial discret
En dehors de la ville des roses, l'entreprise est 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 données. La majorité des 3700 employés de Weidmann dans le monde produisent sous le nom de Weidmann Electrical Technology des précomposants ou des assemblages pour les constructeurs de transformateurs.
Les composants d'isolation sont fabriqués à partir de cellulose compressée, ce que l'on appelle le presspan. Dès la fin des années 1920, Weidmann avait déjà expérimenté les plastiques isolants. Cela a donné naissance à l'activité de moulage par injection et finalement au secteur Weidmann Medical Technology. Il produit des pipettes et d'autres matériaux médicaux de consommation à haute précision pour le marché mondial.
« Ainsi », explique le PDG de Weidmann, Maximilian Veit, « le département 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. Le contact à Dübendorf était la directrice actuelle de l'institut de recherche, Tanja Zimmermann, alors responsable du laboratoire de cellulose et matériaux en bois.
Les fibres de cellulose sont toujours prébroyées avant utilisation. Pure routine. Mais une fois, les chercheurs ont envoyé le matériau par simple curiosité une deuxième et une troisième fois dans les moulins. Ce qui s'est passé ensuite, Florentine Hilty le décrit ainsi : « Dans les fibrilles des fibres de cellulose dissoutes, des réseaux microscopiques et nanoscopiques se forment, qui possèdent encore 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 pour cent.
En 2016, Weidmann et l'Empa ont lancé le premier projet de R&D sur le MFC. En 2019, le projet a reçu une structure organisationnelle sous le nom de Weidmann Fiber Technology. Et en 2023, Florentine Hilty a rejoint l'équipe, qui compte désormais sept membres, en tant que nouvelle directrice de la recherche.
Marché cible : l'industrie cosmétique
Les possibilités d'application du gel innovant sont vastes : les recherches de marché suggèrent qu'il pourrait être utilisé dans la technologie de l'énergie et des revêtements. « Toutefois, notre objectif est de devenir un fournisseur clé dans la fabrication de cosmétiques », explique la directrice de la recherche Hilty.
Il s'agit d'agents chimiques qui confèrent aux onguents et aux crèmes les propriétés souhaitées de fluidité et de déformation. Les experts parlent d'effets rhéologiques comme le thixotropisme, qui rend un matériau temporairement fluide sous l'effet d'une force.
La part en masse de ces adjuvants est d'environ cinq à dix pour cent. Aujourd'hui, ils sont produits presque exclusivement à partir du dérivé pétrolier, le propylène. Rien que dans le segment des produits de beauté, de maquillage et de soin 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 non fossile », déclare Florentine Hilty. Une alternative compétitive en termes de coût et qui présente également des avantages fonctionnels. Les tests avec des crèmes solaires montrent que le MFC répartit mieux les particules de protection que les additifs conventionnels, augmentant ainsi le facteur de protection.
Weidmann se positionne comme un partenaire de développement pour une industrie sous pression : d'une part, en raison d'une réglementation toujours plus stricte des additifs et, d'autre part, en raison de la prise de conscience des consommateurs.
La commercialisation est en cours
Jusqu'à présent, le conglomérat 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 production sous licence en passant par la commercialisation.
Maximilian Veit pointe une série de moulins à cellulose de plusieurs mètres de haut. Autrefois, des isolateurs pour l'exportation étaient fabriqués dans ces halls. Aujourd'hui, la production se fait à l'étranger – directement chez les clients. « C'est pourquoi », dit Veit, « nous avons ici de l'espace pour de nouvelles activités de création de valeur. »
Les moulins fonctionnent en test. Les lots (c'est-à- dire les séries de production individuelles) sont constamment analysés dans un laboratoire de test spécialement construit à cet effet. Mais Weidmann est prêt à livrer. « Dès que les projets pilotes produisent de grandes séries, nous augmenterons la capacité de production », déclare le PDG.
Les principaux concurrents sur le marché du MFC sont les fabricants de papier scandinaves. Ils bénéficient, dans les projets de R&D visant à la durabilité, d'un soutien direct de l'État ou de l'UE.
Les établissements d'enseignement supérieur comme avantage
Cela n'est pas le cas pour le groupe Weidmann. Cet inconvénient doit être compensé – notamment par une collaboration intensive avec des établissements académiques tels que la Haute École spécialisée bernoise BFH, département d'architecture, bois et construction à Bienne. Le gel de cellulose de Rapperswil y est régulièrement le sujet de travaux de bachelor et de master. Les étudiants explorent son potentiel dans les adhésifs ou les revêtements muraux.
Ou à travers des projets avec l'Office fédéral de l'environnement OFEN. Par exemple, les scientifiques de Weidmann ont examiné ce qui serait nécessaire pour extraire à l'avenir la cellulose du hêtre local. « Cela améliorerait considérablement le bilan écologique de nos gels », déclare Florentine Hilty.
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