Brevet FR2918351A3 — publié le 20090109

FR 2918351 A3 20090109 FR 0706668 A 20070924 La présente invention concerne un bouchon ayant une soupape et un corps de bouchon pour supporter ladite sou-pape, qui est utilisé de manière typique pour fermer une ouverture de conteneur, en particulier une ouverture de distribution d'une bouteille. La présente invention concerne aussi un conteneur, en particulier une bouteille, ayant un tel bouchon. L'invention concerne aussi un procédé pour recycler un tel bouchon et/ou un conteneur ayant un tel bouchon. Un bouchon ayant une soupape et un corps de bouchon pour supporter ladite soupape ainsi qu'un conteneur ayant un tel bouchon sont connus sous des formes diverses. 5 954 237 par exemple décrit un bouchon à soupape de distribution qui comporte un corps de bouchon et un capu- chon, dans lequel une soupape de distribution auto-étanche est disposée dans le bouchon et maintenue en position à l'aide d'un anneau de retenue. Un but de la présente invention est de fournir un bouchon et un conteneur ayant un bouchon qui présentent des avantages en ce qui concerne le recyclage ultérieur du bouchon et/ou du conteneur et un ou plusieurs matériaux qui y sont utilisés. Ce but est atteint par un bouchon selon la revendication 1 et un conteneur ayant un bouchon selon la reven- dication 8. Un bouchon et un conteneur peuvent être combinés pour former un "emballage", qui est également concerné par l'invention. Les revendications 2 à 7 concernent une réalisation particulièrement avantageuse du bouchon selon la revendication 1, les revendications 9 et 10 concernent des modes de réalisation particulière-ment avantageux du conteneur selon la revendication 8. Les revendications 11 et 12 concernent un procédé pour recycler un tel bouchon ou un conteneur et/ou un conteneur ayant un tel bouchon. Conformément à la présente invention, le bouchon comporte au moins une soupape et un corps de bouchon pour supporter ladite soupape, et il est caractérisé en ce que ladite soupape est constituée par un matériau élastomère, ayant en particulier une densité inférieure à 1, et en ce que ledit corps de bouchon est constitué parune matière plastique ayant une densité inférieure à 1. Le terme "densité" tel qu'utilisé dans la présente demande est le rapport de la masse volumique du matériau à la masse volumique de l'eau en tant que matériau de référence. Une densité inférieure à 1 signifie par conséquent que la masse volumique du matériau est inférieure à 1 g/cm3. Un bouchon selon l'invention a pour avantage que, lors d'un recyclage, des systèmes peu coûteux dits "séparation par milieux denses" peuvent être utilisés, tout en garantissant que le matériau de conteneur, qui est habituellement du polyéthylène téréphtalate (PET), peut être complètement séparé à la fois du matériau de soupape et du matériau de bouchon, contrairement aux dispositifs de la technique antérieure, dans lesquels le matériau de soupape est: typiquement un matériau à base de silicone qui a une densité supérieure à 1, ce qui a pour résultat une contamination du matériau de bouteille par le maté- riau de soupape. Les avantages de la présente invention sont particulièrement importants du fait que le PET peut être recyclé à 100 % et réutilisé, de sorte qu'une contamination par d'autres matériaux doit être évitée strictement, alors que de manière typique les matériaux flottants, c'est-à-dire le ou les matériaux du corps de bouchon (par exemple du polypropylène (PP)) peuvent être traités séparément (par exemple passés à travers des crépines de séparation ou incinérés). La présente invention garantit par conséquent qu'en particulier le matériau de PET de grande valeur peut en outre être utilisé par divers aspects de recyclage de la manière la plus efficace et avec des contaminations infé- rieures à celles connues dans la technique antérieure. De ce point de vue, il doit être noté qu'il existe divers moyens pour recycler le PET, de manière typique par un recyclage mécanique ou par une dépolymérisation. Pendant un recyclage mécanique, les matériaux récupérés peuvent être utilisés tels quels ou mélangés avec du polymère neuf. Le processus de dépolymérisation rompt les molécules de polymère. Le produit final résultant de ce procédé peut être utilisé pour fabriquer de nouveaux pro-duits en PET. Dans un mode de réalisation préféré, la densité du matériau dudit corps de bouchon est entre 0,5 et 0,95, de préférence entre 0,7 et 0,95 et de manière plus préférée entre 0,8 et 0,95. Dans un mode de réalisation préféré, la densité du matériau élastomère de ladite soupape est entre 0, 5 et 0,99, de manière plus préférée entre 0,90 et 0,99 et de manière encore plus préférée entre 0,95 et 0,99. La séparation pendant le processus de recyclage à partir des matériaux ayant une densité supérieure à 1, par exemple du PET tel qu'utilisé de manière typique pour les conteneurs, est meilleure dans le cas où le matériau du corps de bouchon à soupape a une densité qui est notablement inférieure à 1. De préférence, on choisit pour le matériau de sou- pape un matériau à base de silicone qui a une densité inférieure à 1 et dans les plages plus spécifiques mention-nées ci-dessus, du fait que le matériau à base de silicone est particulièrement avantageux en ce qui concerne les propriétés élastiques nécessaires pour le fonctionne- ment de la soupape dans le bouchon. De préférence, par exemple un matériau à base de silicone tel que décrit dans US 6 297 291 B1 peut être utilisé. Pour le corps de bouchon, on utilise de préférence un matériau autre qu'une silicone, de préférence du polypropylène (PP). Le polypropylène peut être utilisé sous une forme amorphe ainsi que sous une forme cristalline, la densité dans le cas d'une forme amorphe étant typique-ment dans la zone de 0,85 g/cm3 et dans le cas d'une forme cristalline dans la zone de 0,95 g/cm3. Dans un mode de réalisation préféré, la soupape est une soupape de distribution auto-étanche et de préférence une soupape à fente. La présente invention concerne aussi un conteneur ayant un bouchon tel que décrit ci-dessus, le conteneur étant constitué d'une matière plastique ayant une densité supérieure à 1, de préférence comprise entre 1,2 et 1,5 et de manière encore plus préférée entre 1,3 et 1,5. Avec un tel matériau, le matériau de conteneur peut être séparé de manière très efficace du matériau de bouchon par utilisation de systèmes de "séparation par mi-lieux denses" à faible coût, comme décrit ci-dessus. De préférence, le conteneur est constitué de polyéthylène téréphtalate (PET). Le PET a typiquement une densité d'environ 1,33 g/cm3 à 1,4 g/cm3, de préférence dans la zone d'environ 1,37 g/cm3. La présente invention concerne aussi un procédé pour recycler un bouchon et/ou un conteneur (ou ce qu'on appelle un "emballage" comportant un bouchon et un conteneur) comme décrit ci-dessus et pour recycler un ou plu-sieurs matériaux utilisés dans ceux-ci, qui comporte les étapes consistant à : - découper le bouchon et/ou le conteneur en morceaux, - transférer les morceaux découpés dans un réservoir rempli d'un liquide ayant une densité spécifique de 1, et séparer les morceaux flottants des morceaux pion-geants. Tel qu'utilisé dans la présente description et les revendications, le terme "découper" indique l'étape de traitement consistant à faire des morceaux des composants, et peut comporter une découpe, un meulage, un dé-chiquetage ou autre. Comme liquide dans le réservoir, on utilise de préférence de l'eau, du fait que ceci garantit un remplis-sage à faible coût du réservoir utilisé dans le traite-ment de recyclage et ne provoque pas de problème d'envi- ronnement en ce qui concerne le liquide utilisé, lorsque ce liquide doit être rejeté. De préférence, les bouchons et/ou conteneurs sont découpés en. morceaux (par exemple, particules), la dimension la plus grande de chacun étant de préférence de 9,5 mm ou moins. De préférence, la dimension est suffisamment petite pour garantir que les morceaux découpés uniques ne contiennent pas de matériaux de deux composants ou éléments différents (par exemple, le matériau de bouchon et le matériau de conteneur), de sorte qu'une très bonne séparation des matériaux peut être obtenue. D'autres caractéristiques et avantages de la pré-sente invention, seront décrits maintenant en référence à la description qui va suivre de modes spécifiques de réalisation et en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un bouchon de la présente invention, - la figure 2 est une vue en perspective éclatée du bouchon selon la présente invention, et - la figure 3 représente schématiquement un procédé de recyclage d'un bouchon ou d'un conteneur ayant un bouchon selon la présente invention, et les disposi- tifs respectifs utilisés pour un tel procédé de recy- clage. La figure 1 représente un mode de réalisation d'un bouchon 10 selon la présente invention, dans une vue en perspective. Le bouchon 10 comporte un corps de bouchon 20 et une soupape 40, qui est insérée dans le corps de bouchon 20 et maintenue par celui-ci. Le bouchon 10 de ce mode de réalisation comporte également un couvercle ou capuchon 60, qui est relié au corps de bouchon 20 par une articulation 80. Il est noté qu'un capuchon 60 tel que le capuchon 60 représenté sur la figure 1 est uniquement une caractéristique facultative, d'autres modes de réalisation selon la présente invention comportant uniquement un corps de bouchon 20 et la soupape 40 sans capuchon, ou en variante avec un autre capuchon qui peut, par exemple, être vissé sur le corps de bouchon. Le mode de réalisation du bouchon représenté sur la figure 1 comporte, dans le capuchon 60, un dôme creux central 64 ayant une hauteur suffisante pour recevoir un bec verseur 22, et une colonne centrale 62 positionnée coaxialement. dans le dôme 64 du capuchon 60. Le capuchon 60 fournit un couvercle pour la soupape 40 et le bec verseur 22 entourant la soupape 40, comme on peut le voir clairement sur la figure 1. La colonne centrale 62 située dans le dôme du capuchon est agencée pour empêcher une ouverture de la sou- pape 40 lorsque le capuchon 60 est dans une position fermée sur le corps de bouchon 20, alors que la colonne centrale 62 est disposée dans le capuchon et mise en forme de telle sorte que lorsque le capuchon 60 est fermé, la colonne centrale 62 est disposée dans la cavité formée par le bec verseur 22. Comme on peut bien le voir dans la vue éclatée de la figure 2, la soupape 40 est insérée dans le corps de bouchon 20 et fixée dans sa position par un anneau de retenue 42. Dans d'autres modes de réalisation, on peut utiliser également d'autres possibilités pour fixer la soupape 40 dans le corps de bouchon, par exemple sans élément supplémentaire comme l'anneau de retenue, par exemple par ajustement de forme ou par collage de la sou-pape 40 dans le corps de bouchon 20 ou par tout autre moyen adapté. Dans le mode de réalisation préféré représenté sur les figures 1 et 2, le corps de bouchon 20 ainsi que le capuchon 60 comportant l'articulation 80 sont constitués par du polypropylène (PP) ayant une densité de 0,85. L'anneau de retenue 42 est constitué par un matériau identique. La soupape 40 est constituée par un matériau de silicone à densité faible, ayant une densité située entre 0,97 et 0,99. La soupape 40 peut avoir toute configuration adap- tée. La configuration particulière de la soupape représentée a des caractéristiques qui sont décrites dans les brevets US N 5 954 237, 5 213 236 et 5 409 144. La figure 3 représente schématiquement un procédé pour recycler un bouchon et/ou un conteneur ayant un bou- chop selon la présente invention et les dispositifs utilisés pour un tel traitement de recyclage. Comme on peut le voir sur la figure 3, un conteneur ou une bouteille 100 ayant un bouchon 20 et un capuchon 60 est mis(e) dans un broyeur 200, dans lequel le bouchon et le conteneur sont découpés en morceaux 220. Ces morceaux 220 sont des morceaux d'un matériau ayant une densité inférieure à 1, à savoir les morceaux 220A, et des morceaux d'un matériau ayant une densité supérieure à 1, c'est-à-dire des morceaux 220B. Les morceaux 220A pro- viennent du corps de bouchon 20 (y compris le capuchon 60), de la soupape 40 et de l'anneau de retenue 42, alors que les morceaux 220B ont pour origine le conteneur ou la bouteille 100. Les morceaux 220 (220A, 220B) sont placés sur un convoyeur 300, qui transporte les morceaux 220 vers un réservoir 400 rempli d'eau 420. Les morceaux 220A ayant une densité inférieure à 1 vont alors automatiquement flotter sur l'eau 420, alors que les morceaux ayant une densité plus grande que 1, c'est-à-dire les morceaux 220B, vont couler vers le fond et être extraits du réservoir 400 pour une utilisation ultérieure, de sorte qu'une séparation efficace par utilisation d'un système à faible coût tel qu'un système de séparation par milieux denses est réalisé. Les caractéristiques décrites dans la description qui précède, dans les revendications et/ou dans les dessins annexés peuvent, à la fois séparément et selon toute combinaison de ceux-ci, être un matériau pour réaliser l'invention sous ses diverses formes. REVENDICATIONS 1. Bouchon (10) ayant une soupape (40) et un corps de bouchon (20) pour supporter la soupape (40), caractérisé en ce que la soupape est constituée par un matériau élastomère ayant une densité inférieure à 1, et le corps de bouchon est constitué par une matière plastique ayant une densité inférieure à 1. 2. Bouchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que la densité du matériau élastomère de la soupape (40) est comprise entre 0,5 et 0,99. 3. Bouchon selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la densité de la matière plastique du corps de bouchon (20) est comprise entre 0,5 et 0,95. 4. Bouchon selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la soupape (40) est constituée par un matériau à base de silicone. 5. Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau du corps de bouchon (20) est du polypropylène. 6. Bouchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la soupape (40) est une soupape de distribution auto-étanche. 7. Bcuchon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la soupape (40) est une soupape à fente. 8. Conteneur ayant un bouchon selon l'une quel-conque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conteneur (100) est constitué par une matière plastique ayant une densité supérieure à 1. 9. Conteneur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la densité de la matière plastique du conteneur (100) est comprise entre 1,2 et 1,5. 10. Conteneur selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le conteneur (100) est constitué par du polyéthylène téréphtalate. 11. Procédé pour recycler un bouchon (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 et/ou pour re- cycler un conteneur (100) selon l'une quelconque des re- vendications 8 à 10, comportant les étapes consistant à : - découper le bouchon (10) et/ou le conteneur (100) en morceaux (200 ; 220A, 220B), - transférer les morceaux coupés (220 ; 220A, 220B) dans un réservoir (400) rempli d'un liquide (420) ayant une densité de 1, et -séparer les morceaux flottants (220A) des morceaux coulants (220B). 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que Les morceaux coupés ont une dimension maximum de 9,5 mm.