Les nanocelluloses sont appelées à jouer un grand rôle dans le secteur de l’emballage par leur capacité à former des revêtements barrières aux gaz. Par ailleurs, leur combinaison avec des nanoplaquettes inorganiques via l’utilisation de la méthode d’assemblage couche par couche (LbL) permet de réaliser des structures denses et cohésives qui présentent une forte tortuosité.
Dans ce contexte, le projet FILHYBAR a eu pour objectif d’étudier la possibilité de recouvrir des substrats commerciaux (papiers ou cartons modifiés ou non, films plastiques) par des films minces hybrides multicouches composés de couches alternées de nanocristaux de cellulose (NCC) et de nanoplaquettes minérales de gibbsite (GNP) afin d’en améliorer les propriétés barrière à l’oxygène et à la vapeur d’eau.

Dans un premier temps, le procédé LbL par trempage, initialement développé pour des surfaces rigides et lisses de petites dimensions, a été adapté à l’utilisation de substrats souples et de grande taille.
Grâce à l’utilisation de méthodes de caractérisation structurale avancées (ellipsomètrie, AFM, microscopie électronique à balayage), nous avons ensuite prouvé que des films multicouches (GNP/NCC) pouvaient être déposés à la surface de tous les substrats testés, quelle que soit leur composition, morphologie de surface, rugosité et hydrophilicité avec une architecture dense et homogène identique à celle obtenue sur les substrats modèles.
Enfin, pour les substrats commerciaux ne présentant pas initialement de défaut, nous avons pu obtenir grâce à ces dépôts une amélioration significative des propriétés barrière à l’oxygène allant jusqu’à une réduction de la perméabilité de 75% par rapport au substrat nu.