Brevet FR3075182A1 — publié le 20190621

La presente invention a pour objet une bouteille pour boissons et en particulier pour boissons alcoolisees. Cette bouteille peut avoir une forme quelconque classique ou autre sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Une telle bouteille peut, a titre d'exemple, renfermer de la biere, des vins tranquilles ou petillants, ou encore des boissons spiritueuses ayant une forte teneur en alcool pouvant aller jusqu'd 60% tels que whisky, cognac, armagnac, rhum, gin, vodka, genievre,... De telles boissons sont traditionnellement conditionnees dans des bouteilles en verre dont l'esthetique est souvent discutable, qui presentent l'inconvenient d'etre lourdes et peu resistantes mecaniquement et dont la production necessite en outre une quantite d'energie tres importante avec pour corollaire un bilan carbone tres &favorable. Pour remedier a ces inconvenients, on a eu l'idee, con- formement a l'invention, de conditionner des boissons non plus dans des bouteilles en verre, mais dans des bouteilles particulieres comportant d'une part, une coque externe rigide ayant un poids inferieur a 0,5 g/cm2 assurant la resistance mecanique de la bouteille, et d'autre part, un conteneur interne destine a venir en contact avec la boisson realise en un materiau thermoplastique homologue par les Autorites pour le contact alimentaire. Selon l'invention, la coque rigide comporte un corps de coque se prolongeant par un col muni d'un goulot ainsi qu'un couvercle inferieur et est equipee d'un capuchon en un materiau rigide emmanche sur le goulot, fixe a celui-ci et comportant une partie annulaire externe ainsi qu'une partie annulaire interne enfilee a l'interieur du goulot. Le conteneur destine a venir en contact avec la boisson est fixe a la partie annulaire interne de ce capuchon. La coque est realisee en une tresse cylindrique de fibres vegetales dont la temperature de brillage est superieure a 140°C, ayant un aspect uniforme sur la totalite du corps de coque et du col et couvrant au moins 90% de leur surface. Cette tresse cylindrique qui est, de preference, obtenue par tressage d'une fibre sur un mandrin, est inseree dans une matrice 2 d'impregnation en une resine thermoplastique dont la temperature de fusion est inferieure ou egale a 190°C. Selon une premiere variante de l'invention, le conteneur destine a venir en contact avec la boisson est un conteneur en polyethy- 5 lene terephtalate (PET) de forme specifique fixe a la partie inferieure de la partie annulaire interne du capuchon. Conformement a cette premiere variante de l'invention, la bouteille peut, a titre d'exemple, etre obtenue par un procede d'injection soufflage a partir de trois elements prealablement fabriques par injec- 10 tion, a savoir un capuchon, un couvercle inferieur et une matrice d'impregnation ayant la forme de la bouteille, ainsi que d'une tresse cylindrique de fibres vegetales ayant, elle aussi, la forme de la bouteille et d'un conteneur en PET du commerce. Lors de la mise en oeuvre de ce procede, la tresse cylin- 15 drique de fibres vegetales est positionnee sur une vessie gonflable no- tamment en silicone, et la matrice d'impregnation est emmanchee sur la face externe de cette tresse, puis l'ensemble ainsi constitue est insere dans un moule permettant d'obtenir le corps de coque. Le moule ainsi equipe est ensuite chauffe et la vessie gon- 20 flable est mise sous pression de facon que la resine thermoplastique constitutive de la matrice vienne impregner la tresse de fibres vegetales. Apres refroidissement et &moulage du corps de coque, le capuchon est fixe sur le col de celui-ci, le conteneur en PET est insere a sa partie interne et fixe au capuchon, puis la fabrication du corps de 25 coque est achevee par fixation du couvercle inferieur. Selon une seconde variante de l'invention, le conteneur destine a venir en contact avec la boisson est une poche souple et flexible, notamment en polyethylene (PE), fixee a la partie inferieure de la partie annulaire interne du capuchon lors de la fabrication de celui-ci 30 et gonflee en particulier avec de Fair comprime apres fabrication du corps de coque, fixation du capuchon sur celui-ci et de preference fixation du couvercle inferieur. Il est a noter que, la poche souple et flexible peut avoir une structure monocouche ou multicouches. 3 Conformement a cette seconde variante de l'invention, le corps de coque peut egalement etre fabrique par un procede d'injection soufflage du type susmentionne. Selon une autre caracteristique de l'invention, la resine 5 thermoplastique constitutive de la matrice d'impregnation est choisie parmi les resines suivantes : PE, polypropylene (PP), PET et acide polylactique (PLA). Il est essentiel de choisir cette resine thermoplastique de sorte qu'elle ait une temperature de fusion inferieure a la temperature 10 de brillage des fibres vegetales constitutives de la tresse cylindrique. Il est a noter que le polypropylene est particulierement avantageux du fait de son caractere peu onereux et de sa facilite de formage, mais presente, en regle generale, l'inconvenient de ne pas etre biodegradable et de ne pas pouvoir etre fabrique sans produits de syn- 15 these, exclusivement a partir de biomasse. Cet inconvenient est toutefois pondere par le fait que la resine thermoplastique constitue moins de 10% du poids de la coque. Les acides polylactiques qui sont plus onereux que le polypropylene presentent, quant a eux, l'avantage d'etre biodegradables 20 dans certaines conditions. Ces acides sont plus precisement resistants a la degradation dans des conditions normales de temperature et d'humidite, mais une temperature superieure a 60°C en milieu fortement humide entraine une degradation de leurs chaines polymeres conduisant a la for- 25 mation d'oligomeres qui peuvent ensuite etre degrades en presence de microorganismes (enzymes ou bacteries). Par suite, des bouteilles conformes a l'invention dont la matrice d'impregnation est constituee par du PLA peuvent etre degradees par un broyage suivi d'un sejour dans un fermenteur industriel ou 30 un composteur. Selon une autre caracteristique de l'invention, la coque de la bouteille a un diametre variant entre environ 30 mm et environ 90 mm, et l'angle de tressage de la fibre constitutive de la tresse cylindrique varie entre 25° et 65° le long de cette coque de facon a obtenir un aspect uniforme sur la totalite de la surface du corps de coque et du col. 4 Il est a noter que l'angle de tressage de la fibre depend du nombre de filaments et du diametre final a obtenir et que les variations du diametre de la tresse et de l'orientation des fibres sont fonction de la vitesse de tressage, donc de la vitesse d'avancement du mandrin. 5 Selon une autre caracteristique de l'invention, la tresse cylindrique de fibres vegetales est une tresse de fibres de chanvre, de fibres de bambou, de fibres de riz, ou, de fibres de lin. Une telle tresse peut avantageusement etre constituee par une tresse de fibres de lin avant environ 0,3 mm de diametre et 10 comportant 90 a 100 filaments notamment 96 filaments renfermant chacun 5 fibres. Une tresse de ce type a un poids volumique inferieur a 1400 kg/m3 et dans le cas d'une bouteille de contenance classique, un poids de l'ordre de 35 grammes et est donc particulierement Legere. 15 A titre d'exemple, les fibres d'une tresse cylindrique de fibres de lin constitutive d'une bouteille conforme a l'invention peuvent presenter les caracteristiques physiques suivantes, en traction pure et en compression flexion : traction pure : 20 - module d'elasticite parallelement aux fibres : 61 GPa, - module d'elasticite perpendiculairement aux fibres : 6,4 GPA, - contrainte maximum parallelement aux fibres : 580 MPA, - elongation avant rupture parallelement aux fibres : 1%, compression flexion : 25 - module d'elasticite parallelement aux fibres : 57 GPA, - module d'elasticite perpendiculairement aux fibres : 6,3 GPA, - contrainte maximum parallelement aux fibres : 663 MPA, REVENDICATIONS1°) Bouteille pour boissons et en particulier pour boissons alcoolisees, caracterisee en ce qu' elle comporte : d'une part une coque externe rigide ayant un poids inferieur a 0,5 g/cm2 assurant la resistance mecanique de la bouteille, comportant un corps de coque se prolongeant par un col muni d'un goulot ainsi qu'un couvercle inferieur, et equipee d'un capuchon en un materiau rigide emmanche sur le goulot, fixe a celui-ci et compor- tant une partie annulaire externe ainsi qu'une partie annulaire in- terne enfilee a l'interieur du goulot, cette coque etant realisee en une tresse cylindrique de fibres vegetales dont la temperature de brulage est superieure a 140°C, ayant un aspect uniforme sur la totalite du corps de coque et du col, couvrant au moins 90% de leur surface et inseree dans une matrice d'impregnation en une re- sine thermoplastique dont la temperature de fusion est inferieure ou egale a 190°C, et d'autre part, un conteneur interne destine a venir en contact avec la boisson fixe a la partie annulaire interne du capuchon et realise en un materiau thermoplastique. 2°) Bouteille conforme a la revendication 1, caracterisee en ce que la tresse cylindrique de fibres vegetales est une tresse de fibres de lin, de fibres de chanvre, de fibres de riz ou de fibres de bambou. 3°) Bouteille conforme a Tune quelconque des revendications 1 et 2, caracterisee en ce que la coque a un diametre variant entre environ 30 mm et environ 90 mm, et l'angle de tressage de la fibre constitutive de la tresse cylindrique va- rie entre 25° et 65° le long de cette coque de facon a obtenir un aspect uniforme sur la totalite de la surface du corps de coque et du col. 4°) Bouteille conforme a la revendication 3, caracterisee en ce que 6 la tresse cylindrique de fibres vegetales est une tresse de fibres de lin ayant environ 0,3 mm de diametre et comporte 90 a 100 filaments renfermant chacun 5 fibres. 5 5°) Bouteille conforme a Tune quelconque des revendications 1 a 4, caracterisee en ce que la resine thermoplastique constitutive de la matrice d'impregnation est choisie parmi les resines suivantes : PE, PP, PLA et PET. 10 6°) Bouteille conforme a Tune quelconque des revendications 1 a 5, caracterisee en ce que le conteneur destine a venir en contact avec la boisson est un conteneur en PET de forme specifique fixe a la partie inferieure de la partie annulaire interne du capuchon. 15 7°) Bouteille conforme a Tune quelconque des revendications 1 a 5, caracterisee en ce que le conteneur destine a venir en contact avec la boisson est une poche souple et flexible, notamment en PE fixee a la partie inferieure de la 20 partie annulaire interne du capuchon et gonflee en particulier avec de Fair comprime. 25