Brevet FR2213962A1 — publié le 19740809

La présente invention est relative à de nouvelles substances plastiques biodégradables utilisables notamment dans l'alimentation humaine, dans l'alimentation animale et en agriculture, ainsi que dans l'industrie de l'emballage, et à leurs procédés de préparation. L'on sait que parmi les constituants de 1 'humus se trouvent des polyuronides et des groupement uroniques tels que 1 'aci- de pectique, ainsi que certains polysaecharides, qui agissent sur la fertilité des sols en raison de leur rôle d'augmentation des propriétés d'agrégation des particules qui forment les terres de culture, et de leur rôle de stabilisation des agrégats ainsi formés ; les effets ainsi obtenus ont pour conséquence d'améliorer la circulation de l'air, et l'action de l'eau sur les sols, ainsi que le ressuiement de la terre, entre autres, ce qui exerce une action favorable sur la croissance des plantes. Or, l'on sait également que les possibilités d'entretien ou de reconstitution de l'humus au moyen de fumures organiques s'avèrent désormais difficiles, en raison de la disparition quasi totale des fumiers, due à la mécanisation des équipements agricoles quant à llutilisation des composts si elle n'est pas exclue,- elle présente,toutefois, des ffinconvénients importants essentiellement constitués par la lenteur des fermentations dont ils sont le siège et l'importance des quantités qui doivent etre misesen oeuvre pour obtenir un résultat satisfaisant. La nécessité s'est donc fait sentir de pourvoir à des substances synthétiques riches en groupementsuroniques et en polysaccharides d'origine végétale, de meme nature que ceux qu'on trouve dans l'humus, propres à-remplacer les fumures organiques défaillantes, et aptes à exercer sur les terres de culture l'action favorable d'augmentation et de stabilisation des agrégats qui constituent lesdites terres, -que 1 1on recherche. Sur un autre plan, il s'est avéré que certains produits destinés à l'alimentation humaine ou animale, requièrent une protection, sous la forme d'un enrobage, par exemple ; pour empecher qu'ils ne s'altèrentpututau moins, pour certains, pour empecher une altération de leur aspect, comme c'est le cas, par exemple ; des couvertures chocolatées utilisées en p tisserie qui sont sensibles aussi bien aux effets de la chialeur que du froid ambiants,carme c'est le cas également, par exemple X pour les aliments composés pour animaux, utilisés sous forme de gra nulésdait il est nécessaire d'améliorer la résistance à la dégradation en leur incorporant des substances appropnées ou en les enrobants de telles substances. La présente invention a en conséquence pour but de pourvoir à une substance plastique biodegradable utilisable, en particulier, en agriculture et dans l'industrie alimentaire, tant humaine qu'animale, et qui est susceptible d'exercer une action de protection des matériaux, produits ou substances auxquels elle est associée, soit par incorporation, soit par enrobage. La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'une substance plastique biodégradable utilisable, en particulier, en agriculture et dans l'industrie alimentaire, caractérisé en ce que l'on fait réagir une pectine avec un polyol, en présence d'eau, et éventuellement d'additifs appropriés, pour obtenir un gel qui est ensuite soumis à un processus de déshydratation plus ou moins poussé. Selon un mode de réalisation préféré du procédé objet de la présente invention, le mélange des réactifs mis en oeuvre est additionné de substances présentant des propriétés aptes à augmenter la résistance à la dégradation de la substance obtenue, telles que lignite,~silice, matières inertes jouant le rôle de charges. Selon une autre disposition préférée du procédé objet de la présente invention, le mélange des réactifs mis en oeuvre est additionné de substances actives propres à exercer un rôle d'enrichissement des matériaux, produits ou substances auxquels il est associé , soit par apport d'éléments nutritifs, soit par une action physico-chimique, comme c'est notamment le cas des vitamines, des enzymes, ou d'autres éléments nutritifs biologiques ou chimiques, ou des oligo-éléments, des sels métalliques ioLsables ou des métaux sous forme collodale. S-elon un mode de réalisation avantageux du procédé qui fait l'objet de la présente invention, le polyol mis en oeuvre est choisi dans le groupe qui comprend le glycérol, le sorbitol, le propyleneglycol, l'éthyleneglycol. Selon un autre mode de réalisation avantageux du procédé qui fait l'objet de la présente invention, la pectine est apportée sous la forme de matières riches en pectinextarratIalastsan- ce obtenue est destinée à des applications en agriculture, sous forme, par exemple ; de pulpes de betteraves, de marcs de pommes, de pulpes de baies, en particulier de caféier, de cacaoyer, convenablement broyées. Selon une disposition avantageuse de ce mode de réalisation, le polyol est mis en oeuvre sous forme de matières riches en le polyol considéré, notamment, lorsque la substance obtenue est destinée à des applications en agriculture, sous forme, par exemple, de glycérines brutes de savonneries, de glycérines de fermentation, d'huiles soumises à des actions liasiques libérant du glycérol. La présente invention a également pour objet les nouvelles substances plastiques biodégradables obtenues en mettant en oeuvre le procédé définidns ce qui précède. La présente invention a par ailleurs pour objet les applications des substances plastiques biodégradables conformes à l'invention : - à l'agriculture, notamment à leur utilisation comme amendements dans les sols, en vue de maintenir ou d'améliorer-la structure des sols traités ; et à leur utilisation comme enrobages des graines de semences ou des racines de végétaux transplantés avec leur terre, assurant ainsi une bonne conservation et une reprise rapide après mise dans le sol; - à l'industrie alimentaire, dans laquelle elles peuvent être utilisées soit comme-liants dans la fabrication des aliments destinés à l'alimentation humaine ou animale, soit comme produits d'enrobage protecteurs; - en tant que produits d'emballage biodégradables. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortent de la description qui. va suivre. La présente invention vise- particulièrement les nouvelles substances plastiques-biodégradables et leurs procédés d'obtentioB conformes aux dispositions qui précèdent, les diverses applica-: tions de ces substances, ainsi que les moyens propres à la mise en oeuvre des procédés conformes à l'invention, et des différentes applications des substances conformes à l'invention ; l'invention vise également les compositions, produits, matériaux et substances dans lesquels sont incorporées les nouvelles substances biodégradables, ainsi que les compositions, produits, matériaux et substance; qui sont enrobés par les nouvelles substances biodégradables, ou qui sont emballés dans ces dernières. L'invention pourra être mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui décrit un exemple de fabrication et d'utilisation de la nouvelle substances conforme à l'invention. I1 doit être bien entendu toutefois que cet exemple et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'-illustration de l'objet de l'invention, mais n en constituent en aucune manière une limitation. EXEMPLE L'on réalise un mélange qui présente la composition suivante Pectine 20 parties Glycérine 10 parties Eau 80 parties L'on chauffe modérément ce mélange jusqu'à obtention d'un gel. Le gel obtenu est soumis à un proc-essus de -déshydrata- tion par évaporation par tous moyens usuels appropriés, a condition que ces moyens ne créent pas des conditions de température supérieures à 300 C à la pression atmosphérique. La dessication peut être interrompue, si on le désire, à un stade où la substance est suffisamment malléable pour en permettre l'extrusion à la forme désirée : plaques, bCitonnets; granulés, lamelles, etc..., par exemple, après quoi la dessication est éventuellement achevée si c'est encore nécessaire. I1 est également possible de disperser, par exemple, dansleme^knge , pectine/eau/glycérine, avant la formation du gel, du talc ou un autre silicate approprié, finement pulvérisé, qui a pour rôle d'augmenter la dureté de la substance conforme à l'invention, et, portant, sa résistance à la dégradation. Lorsque la substance conforme à l'invention, est destinée, par exemple, à des applications agricoles, l'on peut rernia- cer la pectine et la glycérine, dont le prix pourrait êtr-e trop élevé dans le cadre de telles applications, par des matières riches en pectine telles que pulpes de betteraves, marcs-de pçm- mes, pulpes de baies, de caféier ou de cacaoyer, etc..., qui sont avantageusement préalablement broyées, puis tamisées ou passées au filtre-presse, et si nécessaire étendues d'eau de maniere à leur conférer une viscosité analogue à celle de la pectine dissoute dans l'eau. Les constituants organiques ou minéraux présents dans de telles matières constituent en outre-un apport nutritif qui est susceptible de présenter une utilité pour les végétaux. De même,l'on peut utiliser à la place de la glycérine, citée à titre d'exemple de polyol, des glycérines brutes de savonnerie, des glycérines de fermentation et des huiles soumises à des activités lipasiques libérant du glycérol. En fonction des besoins et des applications envisagées, k mS nge polyol/pectine donnant lieu à un gel est avantageusement additionné d'éléments utiles, tels que vitamines, enzymes, oligoéléments, sels métalliques ionisables, métaux sous forme colloidale, etc... Lorsque la substance biodégradable conforme à l'invension, est destinée à être utilisée comme amendement du sol, elle est introduite dans le sol sous des formes diverses, telles que bâtonnets, granulés, lamelles, etc... à raison de quantités qui peuvent avantageusement être de l'ordre de 300 à 500 kg à l'hecta- re, par exemple. Lorsque la substance biodégradable conforme à 1 'inven- tion, est destinées à être utilisée pour'l'enrobage de graines, de semences ou la protection de racines de végétaux transplantés, ou encore pour l'enrobage de granulés destinés à l'alimentation animale ou humaine, ou bien pour assurer la protection de produits alimentaires (en pâtisserie ou en chocolaterie, par exemple), elle est avantageusement déposée sur les surfaces à enrober et/ou à protéger, par pulvérisation ou par tout autre moyen d'application approprié. Lorsque la substance biodégradable conforme à l'invention, est destinée à être incorporée dans des compositions alimentaires, cette incorporation a lieu à basse température au cours de la fabrication desdites compositions alimentaires. Lorsque la substance biodégradable conforme à.l'inven- tion, est destinée à être utilisée-en tant qu'emballage, l'on applique aux fabrications correspondantes les techniques usitées dans l'industrie des plastiques, notamment les techniques d'extrusion- soufflage, d'extrusion en nappes, suivie d'opérations de soudage et de découpage, etc.. I1 résulte de la description qui précède que quels que soient les modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application adoptés, l'on obtient de nouvelles substances plastiques biodégradables et leurs procédés de fabrication, qui présentent des avantages importants qui ont été nettement mis en évidence dans ce qui précède, et en particulier l'avantage d'une biodégra dation lente et d'une action de protection et/ou de liaison importante. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à: ceux de ses modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. REVENDICATIONS 10) Procédé de préparation d'une substance plastique biodégradable utilisable en particulier en agriculture et dans l'industrie alimentaire, caractérisé en ce que 1 'on fait réagir une pectine avec un polyol, en présence d'eau et éventuellement d'additifs appropriés, pour obtenir un gel qui est ensuite soumis à un processus de déshydratation plus ou moins pousse. 20) Procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le mélange des réactifs mis en oeuvre est additionné de substances présentant des propriétés aptes à augmenter la résistance à la dégradation de la substance obtenue, telles que lignite, silice, matières inertes jouant le rôle de charges. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des Revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le mélange des réactifs mis en oeuvre est additionné de substances actives propres à exercer un rôle d'enrichissement des matériaux, produits ou substances auxquels il est associé, soit par apport d'éléments nutritifs, soit par une action physico-chimique, comme c'est notamment le cas des vitamines, des enzymes, ou d'autres éléments-nutritifs biologiques ou chimiques, ou des oligo-éléments, des sels métalliques ionisables ou des métaux sous forme colloidale. 40) Procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le polyol mis en oeuvre est choisi dans le groupe qui comprend le glycérol, le sorbitol, le propylèneglycol, l'éthylèneglycol. 50) Procédé selon la Renvendication 1, caractérisé en ce que la pectineest apportée sous la forme de matières riches en pectines, notamment, lorsque la substance obtenue est destinée à des applications en agriculture, sous forme, par exemple, de pulpes de betteraves, -de marcs de pommes, de pulpes de baies, en particulier de caféier, cacaoyer, convenablement broyées. 60) Procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le polyol est mis en oeuvre sous forme de matières riches en le polyol considéré, notamment, lorsque la substance obtenue est destinée à des applications en agriculture, sous forme, par exemple, de glycérines brutes de savonneries, de glycérines de fermentation, d'huiles soumises à des actions lipasiques libérant du glycérol 70) Substance plastique biodégradable obtenue par le procédé selon la Revendication 1. 80) Substance plastique biodégradable obtenue par le procédé selon la Revendication 2. 90) Substance plastique biodégradable obtenue par le procédé selon la Revendication 3. 100) Substance plastique biodégradable obtenue par le procédé selon la Revendication 4. 110) Substance plastique biodégradable obtenue par le procédé selon la Revendication 5. 120) Substance plastique biodégradable obtenue par le procédé selon la Revendication 6. 13P) Application des substances plastiques biodégradables selon l'une quelconque des Revendications 7 à 12, à l'agriculture, notamment comme amendements des sols. 140) Application des substances plastiques biodégradables selon l'une quelconque des Revendications 7 à 12, en tant qu 'enrobages des graines de semences ou des racines de végétaux transplantés. 150) Application des substances plastiques biodégradables selon l'une quelconque des Revendications 7 à 12, à l'industrie alimentaire, dans laquelle. elles peuvent être utilisées soit comme liants dans la fabrication des aliments destinés à l'aliments tation humaine ou animale, soit comme produits d'enrobage protecteurs. 160) Application des substances plastiques biodégradables selon l'une quelconque des Revendications 7 à 12, en tant que produits d'emballage biodégradables.