Brevet FR2723109A1 — publié le 19960202

l " Procédé de fabrication de bols et plateaux jetables " La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de bols et plateaux jetables. Les matériaux en mousse de styrène ont été lar- gement utilisés pour la fabrication de conteneurs de diffé- rentes formes, tels que les plateaux et les bols, etc., destinés à contenir de la nourriture. Le matériau en mousse de styrène est bon marché de sorte qu'il est largement uti- lisé pour des raisons sanitaires dans la fabrication des couverts jetables ou des emballages de nourriture. Toute- fois, la difficulté à désintégrer la mousse de styrène constitue un détriment pour l'environnement. En consé- quence, du fait du souci toujours croissant de protection de l'environnement dans le monde, les produits en mousse de styrène sont graduellement remplacés par des produits en papier désintégrable. Bien que les produits en papier présentent l'avantage d'être désintégrables ou dégradables après avoir été jetés, ils présentent quelques caractéristiques qui af- fecteront sérieusement l'environnement à long terme. Par exemple, le matériel de base des produits en papier pro- vient des arbres. L'abattage excessif des arbres fait que les forêts diminuent de plus en plus sur la terre, ce qui résulte en un déséquilibre écologique. De plus, le procédé de fabrication des produits en papier comporte un blanchi- ment, un lessivage et de la teinture, etc., qui entraînent un gaspillage d'eau apportant potentiellement des pollu- tions secondaires dans l'environnement. En outre, selon les statistiques, la replantation des arbres n'arrive pas à complémenter les arbres abattus. S La présente invention a pour but de procurer un procédé de fabrication de plateaux et de bols jetables dans lequel des matériaux organiques dégradables sont utilisés pour la production de plateaux et bols dégradables destinés à contenir de la nourriture, ou pour la production de pro- duits destinés à d'autres applications. Ni eau ni gaz ne doivent être perdus de sorte que le procédé satisfait les exigences de protection de l'environnement. A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication de bols ou plateaux, caractérisé en ce que ce procédé comporte les étapes suivantes: - sélection de plantes naturelles riches en fibres, - préparation d'un matériau en pâte d'amidon, - découpe et séparation des plantes naturelles en sections de fibres, - mélange des sections de fibres avec le matériau en pâte d'amidon, - agitation du matériau mélangé des sections de fibres et de la pâte d'amidon de manière à constituer une masse de mélange dense, - filtrage du matériau de mélange dense avec un filtre, et - pressage à chaud du matériau mélangé dense de manière à former les bols ou plateaux. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'étape de compression à chaud comporte un moule supérieur et un moule inférieur chacun pourvu d'une pluralité d'ouvertures parmi lesquelles les ouvertures du moule supé- rieur sont mises sous vide pour déplacer les plateaux avec le moule supérieur, et de l'air est appliqué dans les ou- vertures du moule supérieur de manière à détacher les pla- teaux du moule supérieur. L'invention sera décrite en détail en se réfé- rant aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un diagramme par blocs illus- trant le procédé selon l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective repré- sentant un plateau fabriqué par ce procédé; - la figure 3 est une vue en coupe partielle représentant une section transversale du plateau de la fi- gure 2; - la figure 4 est une vue schématique représen- tant les étapes de fabrication d'un matériau à base d'amidon; - la figure 5 est une vue en perspective repré- sentant le moule pour recueillir les matériaux fibreux; - la figure 6 est une vue en coupe transversale représentant le processus de moulage du procédé; et - les figures 7A à 7H sont des vues schémati- ques illustrant les étapes du procédé. En se référant aux figures 1 et 2, un procédé est fourni pour la fabrication de plateaux et de bols 4 avec des matériaux fibreux perdus ou des plantes herbacées ayant une valeur économique faible, tels que des pailles, des bagasses et des herbes de fourrage, etc. Les matériaux fibreux perdus sont bon marché et peuvent être facilement obtenus, ce qui rend les coûts de fabrication des plateaux et bols compétitifs en prix et tout à fait convenables pour la production de plateaux et bols jetables etc., pour con- tenir de la nourriture. Le procédé utilise deux sortes de matière pre- mière pour fabriquer des plateaux et des bols. L'une est constituée par les plantes naturelles riches en fibres, l'autre est constituée par l'amidon. Les plantes naturelles comportant des tiges et des feuilles sont coupées en sec- tions de fibres de moins de 50 mm chacune, et sont battues de sorte que leurs fibres sont orientées de manière aléa- toire et sont réparties de manière irrégulière. Les fibres sont alors placées dans de l'amidon pour être mélangées avec l'amidon. De l'eau est alors ajou- tée pour constituer la pâte d'amidon. Les fibres et la pâte d'amidon sont alors bien agitées pour devenir une masse mé- langée dense. En variante, comme on le voit sur la figure 1, avant l'ajout des fibres dans l'amidon, l'eau est tout d'abord ajoutée dans l'amidon dans le but de constituer la pâte d'amidon, de sorte que les fibres peuvent être ajou- tées dans la pâte d'amidon dans le but de les mélanger. La raison pour laquelle l'amidon est choisi pour le mélange avec les fibres naturelles est que l'amidon généralement contient à peu près 20 % d'amylose qui se mélange facile- ment avec les fibres naturelles pour aider à renforcer la force de combinaison de l'amidon et des fibres naturelles. La proportion du mélange des fibres avec l'amidon peut va- rier selon les exigences différentes des produits à fabri- quer, telles que l'épaisseur, la surface et la résistance des produits. Par exemple, lorsque les produits destinés à contenir de la nourriture ont une épaisseur entre 1 et 2 mm, le dosage du mélange de fibres et d'amidon est à peu près 1:1. Dans le cas o les produits ont une épaisseur su- périeure à 1 ou 2 mm, la proportion d'amidon dans les fi- bres pour augmenter la résistance est diminuée du fait de l'augmentation de l'épaisseur; le dosage du mélange peut alors être d'environ 1 (en fibres) pour 1,5 (en amidon). Toutefois lorsque les produits ont une épaisseur inférieure à 1 ou 2 mm, la proportion d'amidon sur les fibres pour augmenter la résistance est augmentée du fait de la diminu- tion de l'épaisseur, le dosage du mélange peut alors être d'à peu près 1,5 (en fibres) pour 1 (en amidon). En se référant maintenant à la figure 4, un procédé de fabrication du mélange de fibres et de la pâte d'amidon est représenté. La matière première 81 riche en fibres est comprimée par les rouleaux 21 et est convoyée vers les couteaux 23 par un convoyeur 22 de manière à être coupée en section de fibres 82. Les sections de fibres 82 sont alors amenées dans un four de séchage 25 par un autre convoyeur 24 de manière à y être séchées. Les fibres sé- chées 83 tombent alors dans un conteneur 26 qui contient la pâte d'amidon 84. De l'amidon et de l'eau sont mis dans le conteneur 26 dans une proportion adéquate et sont agités par les agitateurs 27 pour constituer une pâte d'amidon 84. Les fibres séchées 83 peuvent être bien mélangées avec l'amidon 84 par les agitateurs 27. En se référant maintenant à la figure 5, une plaque 5 comporte un filtre 52 disposé pour recueillir le mélange de fibres et d'amidon contenu dans le conteneur 26. Le filtre 52 comporte des petites ouvertures disposées pour filtrer l'eau contenue dans le mélange de fibres et d'amidon. La plaque 5 est montée pivotante sur l'ossature 6 avec un axe de pivotement 61. Un système de manoeuvre (non représenté) est associé à l'ossature 6 pour déplacer la plaque 5 vers le bas dans la pâte d'amidon 84 et recueillir le mélange de fibres et d'amidon. L'ossature 6 est alors tournée en position horizontale, que l'on voit mieux sur la figure 6. Le mélange de fibres et d'amidon déposé sur le filtre 52 est alors comprimé par un dispositif de moulage 3 comportant un moule supérieur 31 et un moule inférieur 32, de manière à donner la forme du produit à fabriquer. Le moule supérieur 31 et le moule inférieur 32 comportent cha- cun un certain nombre d'ouvertures 311, 321, prévues pour le filtrage de l'eau et pour la circulation de l'air. Il est préférable que le dispositif de moulage 3 comporte un système de chauffage pour chauffer le mélange de fibres et d'amidon de manière à sécher et à durcir le produit. Après l'étape de séchage, comme on le voit mieux sur la figure 3, les fibres 83 sont orientées de manière aléatoire et dis- tribuées de manière irrégulière dans l'amidon 80. En se référant maintenant aux figures 7A à 7H, deux ou plusieurs plaques 5 sont entraînées vers le bas dans la pâte d'amidon 84 par les ossatures 6 (figure 7A). La plaque 5 est alors tournée jusqu'à une position horizon- tale de manière à recueillir le mélange de fibres et d'amidon (figures 7B, 7C, et 7D). L'ossature 6 est alors tournée jusqu'à une position horizontale (figure 7E), et le mélange de fibres et d'amidon avec le filtre 52 sont alors comprimés et chauffés par les moules 31, 32 du dispositif de moulage 3, de manière à être séchés et durcis. Après les étapes de compression et de chauffage, les éléments du moule 31, 32 sont séparés, et à ce moment les ouvertures 311 sont mises sous vide de manière à déplacer le produit 4 avec le moule supérieur 31. Le produit 4 est alors séparé du moule supérieur 31 lorsque de l'air est soufflé à tra- vers les ouvertures 311. En conséquence, le procédé utilise des maté- riaux organiques dégradables qui peuvent être facilement décomposés. Le procédé ne doit produire ni d'eau ni de gaz perdus de telle manière qu'aucune pollution secondaire ne doit se produire. Le procédé satisfait les exigences de protection de l'environnement et est convenable pour la production de conteneurs jetables pour contenir de la nour- riture. En outre, les matériaux peuvent être facilement ob- tenus à un prix réduit, ce qui permet d'obtenir des coûts de fabrication des produits finis compétitifs en prix. R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication de bols ou plateaux (4), caractérisé en ce que ce procédé comporte les étapes suivantes: - sélection de plantes naturelles (81) riches en fibres, - préparation d'un matériau en pâte d'amidon (84), - découpe et séparation des plantes naturelles en sections de fibres (82), - mélange des sections de fibres (82) avec le matériau en pâte d'amidon (84), - agitation du matériau mélangé des sections de fibres (82) et de la pâte d'amidon (84) de manière à constituer une masse de mélange dense, - filtrage du matériau de mélange dense avec un filtre (52), et - pressage à chaud du matériau mélangé dense de manière à former les bols ou plateaux. 2) Procédé selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que l'étape de compression à chaud comporte un moule supérieur (31) et un moule inférieur (32) chacun pourvu d'une pluralité d'ouvertures (311, 321) parmi les- quelles les ouvertures (311) du moule supérieur (31) sont mises sous vide pour déplacer les plateaux (4) avec le moule supérieur (4), et de l'air est appliqué dans les ou- vertures (311) du moule supérieur (31) de manière à déta- cher les plateaux (4) du moule supérieur (31).