Brevet FR2801041A1 — publié le 20010518

i MATERIAU DE CALAGE COMPRESSIBLE BIODEGRADABLE ET PROCEDE DE FABRICATION. La présente invention concerne le domaine des matériaux d'emballage biodégradables, et plus particulièrement des matériaux de calage réalisé à partir de farines végétales expansées. La réalisation de matériaux de calage biodégradables par extrusion de compositions à base de farines végétales ou de maïs est connu. On pourra se référer aux brevets allemands DE4126756 ou DE4025256 ou au brevets européens EP-201625, EP-269990, EP-471306, EP- 474095. L'état de la technique le plus proche pourrait être constitué par le brevet FR2748459 qui concerne un produit et un procédé de fabrication d'un matériau léger biodégradable résultant de la prise et du durcissement du mélange d'un liant constitué de colle naturelle végétale et/ou animale et de végétaux expansés, notamment, mais expansé, riz expansé, découpes de pommes de terre expansés, solutions colloïdales extrudées d'origine végétale et autres matières similaires. Un autre document de l'art antérieur proche de l'invention est le brevet FR2681005 décrivant des éléments légers pour le rembourrage de boîtes d'emballage. Afin d'éliminer les problèmes de pollution, ces éléments sont a base d'amidon expansé et sont biodégradables. Ils peuvent être fabriques sous la forme de blocs moules ou de petits éléments (chips) utilisables en vrac. Les éléments sont fabriques a partir d'un mélange d'amidon, de poussière de bois et d'eau, par gonflement a chaud de l'amidon. Une proportion de 9 a 20 % de poussière de bois permet d'obtenir des éléments suffisamment rigides et légers sans être cassants. Les petits éléments peuvent être produits par extrusion a chaud, notamment sous la forme de boudins recourbes ayant un conduit central. En vrac, la densité du rembourrage est de 25 a 27 kg/m3. Les différentes solutions proposées dans l'art antérieur ne sont pas totalement satisfaisantes, et il est apparu nécessaire d'améliorer cette idée générale en proposant un nouveau matériau présentant des qualités de reprise de l'humidité après l'extrusion, afin de conférer aux éléments extrudés une souplesse plus importante, et augmentant graduellement en raison de la reprise d'humidité pendant la phase d'utilisation. L'invention concerne à cet effet, dans son acception la plus générale, un matériau de calage compressible constitué par des éléments fabriqués par extrusion d'une composition à base de maïs caractérisé en ce que la composition à base de mais comprend de la semoule de maïs. Un tel matériau présente des caractéristiques améliorées par rapport aux matériaux de l'état de la technique qui sont souvent cassant et friables. Les qualités de ce matériaux proviennent de la sélection de semoules de maïs au lieu de simples farines de maïs. Préférentiellement, la semoule de maïs est obtenue par écrasement des grains de maïs dégermés et décortiqués entre deux cylindres de calandrage. Le but est d'éviter l'échauffement produit par des broyeurs et de conserver à la semoule de maïs ainsi préparée une bonne capacité de réhydratation. Avantageusement, le maïs est une variété de maïs corné denté de l'année. Selon un mode de réalisation préféré, la composition comprend en outre de l'eau et un agent adoucissant. Avantageusement, la composition comprend en outre un colorant. Selon une variante préférée, les éléments extrudés sont ensachés dans une enveloppe perméable à la vapeur d'eau. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication de matériaux d'emballage par extrusion d'une composition à base de farine de maïs caractérisé en ce que l'on prépare un mélange comprenant de la semoule de maïs et de l'eau et en ce que l'on procède à une extrusion à une température comprise entre 175 et 195 . De préférence, ledit mélange comprend de la semoule de maïs obtenue par écrasement des grains de maïs dégermés et décortiqués entre deux cylindres de calandrage. L'invention sera décrite dans ce qui suit à titre d'exemple non limitatif de mise en oeuvre. Les éléments extrudés sont préparés à partir d'une composition comprenant: - 450 kg de semoule de maïs par heure - 10 kg d'eau par heure - et un agent adoucissant et un colorant, ces additifs représentant moins de 1% du poids de la composition. La semoule de maïs est une semoule obtenue par mouture entre deux cylindres lisses de maïs dégermé. La variété de maïs employée est un maïs corné-denté de l'année, issu d'un nombre réduit (moins de 5) variétés sélectionnées en mélange homogène. Les caractéristiques de la semoule préféré sont les suivantes: Granulométrie Retenue sur - 1000 micromètres.............................. ............ 0% - 710 micromètres......................................... .. 0 à 5% - 500 micromètres........................................... 65 à 82 % - 250 micromètres.......................................... 10 à 25 % - 100 micromètres........................................... 0 à 4% Densité: 0,63 à 0,67 grammes par décimètre cube. Caractéristiques chimiques Humidité........................................................ ................... 11 à 14% Matières grasses............................. ...................0,5 à 0,9 % Protéines grasses.......................... ...............9 à 11 % Cendres/matières minérales..................0,2 à 0,5% Amidon............................................................... ...........75 à 85% Caractéristiques microbiologiques Flore aérobie mésophile. ............................3.104 germes/g Coliformes totaux... ................................................103 germes/g Coliformes fécaux................................................... de 3 mm. La vitesse de la vis d'extrusion est de l'ordre de 800 à 1100 tours par minute. La pression butée est de l'ordre de 80 bars. Le taux d'humidité à la sortie de la filière d'extrusion est de 7,85%. Les éléments extrudés sont ensuite mis à reposer à l'air libre jusqu'à ce que le taux d'humidité atteigne environ 11%. La reprise d'humidité peut être accélérée par l'injection de vapeur d'eau. Les éléments sont ensuite introduits dans des sachets de conditionnement perméables à l'air pour favoriser une reprise progressive d'humidité. Les essais confidentiels réalisés à titre expérimental ont été réalisé à partir de semoule de maïs présentant une humidité de 13%, une densité de 667 grammes par litre et une granulométrie moyenne de l'ordre de 500 micromètres. Ils ont permis de réaliser des matériaux de forme cylindrique d'un diamètre de 15 à 20 mm et d'une longueur de 20 à 30 mm. La densité est inférieure ou égale à 18 grammes par litre. L'humidité en sortie de machine est de 7,5 à 9%. Après 48 heures de stockage à l'air libre, l'humidité remonte à 9 à 12%. La résilience, lors de l'application d'une force de compression de 20 Newton pendant 30 secondes, permet la compression de 50% en diamètre par rapport à son état initial. Au bout de 10 secondes, le matériau présente une reprise de 70% et de 80% du diamètre après 5 minutes. REVENDICATIONS 1 - Matériau de calage compressible constitué par des éléments fabriqués par extrusion d'une composition à base de maïs caractérisé en ce que la composition à base de maïs comprend de la semoule de maïs. 2 - Matériau de calage compressible constitué par des éléments fabriqués par extrusion d'une composition à base de maïs selon la revendication 1 caractérisé en ce que la semoule de maïs est obtenue par écrasement des grains de maïs dégermés et décortiqués entre deux cylindres de calandrage. 3 - Matériau de calage compressible constitué par des éléments fabriqués par extrusion d'une composition à base de maïs selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le maïs est une variété de maïs corné denté de l'année. 4 - Matériau de calage compressible constitué par des éléments fabriqués par extrusion d'une composition à base de maïs selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que la composition comprend en outre de l'eau et un agent adoucissant. - Matériau de calage compressible constitué par des éléments fabriqués par extrusion d'une composition à base de maïs selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que la composition comprend en outre un colorant. 6 - Matériau de calage compressible constitué par des éléments fabriqués par extrusion d'une composition à base de maïs selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que les éléments extrudés sont ensachés dans une enveloppe perméable à la vapeur d'eau. 7 - Matériau de calage compressible constitué par des éléments fabriqués par extrusion d'une composition à base de maïs selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que la densité des éléments extrudés à la sortie de l'extrudeuse est d'environ 17 grammes par décimètre cube. 8 - Matériau de calage compressible constitué par des éléments fabriqués par extrusion d'une composition à base de maïs selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que la résilience, lors de l'application d'une force de compression de 20 Newton pendant 30 secondes, permet la compression de 50% en diamètre par rapport à son état initial, le matériau présentant une reprise de 70% au bout de 10 secondes et de 80% du diamètre après 5 minutes. 9 - Procédé de fabrication de matériaux d'emballage par extrusion d'une composition à base de farine de maïs caractérisé en ce que l'on prépare un mélange comprenant de la semoule de maïs et de l'eau et en ce que l'on procède à une extrusion à une température comprise entre 175 et 195 . - Procédé de fabrication de matériaux d'emballage selon la revendication 9 caractérisé en ce que ledit mélange comprend de la semoule de maïs obtenue par écrasement des grains de maïs dégermés et décortiqués entre deux cylindres de calandrage.