Brevet FR3124511A1 — publié le 20221230

La présente invention concerne un film thermoplastique, biodégradable, comprenant de la caséine et/ou du caséinate, et de la gélatine. Le but de l’invention est la fourniture d’un film thermoplastique, biodégradable ayant des propriétés mécaniques améliorées, et/ou ayant une résistance à la compression d’au moins 300 N, et/ou qui puisse être utilisé pour emballer des détergents liquides. Ce but est atteint par le film selon l’invention qui comprend (en % en masse): a. entre 10 et 55 % de caséine et/ou de caséinate; b. entre 10 et 55% de gélatine; c. entre 5 et 15% d’eau; d. entre 15 et 25% ; et e. éventuellement, entre 0,1 et 8% d’un agent hydrophobe. D’autres objets de l’invention sont : un procédé de fabrication du film selon l’invention, et un procédé de conditionnement d’un produit à l’aide du film selon l’invention. Film thermoplastique biodégradable à base de caséine et/ou de caséinate et de gélatine Le domaine de l'invention est celui des films thermoplastiques, biodégradables et biosourcés, plus précisément celui des films thermoplastiques à base de caséine et/ou caséinate. En particulier, la présente invention concerne un film thermoplastique, biodégradable, comprenant de la caséine et/ou du caséinate, et de la gélatine. Arrière-plan technologique La diminution des ressources non renouvelables, telles que le pétrole, et l’augmentation de la pollution liée à ces ressources entrainent le développement de solutions alternatives moins polluantes et plus respectueuses de l’environnement. Dans le domaine des films plastiques, de nouvelles matières biodégradables sont développées. Ces nouveaux films peuvent être fabriqués à partir de polymères d’origine naturelle ou de polymères synthétiques. Par exemple, des protéines végétales, telles que les protéines de maïs et de soja, ou des protéines animales peuvent être utilisées pour fabriquer des emballages. Parmi les protéines animales, la caséine est particulièrement intéressante. En effet, cette protéine issue du lait est accessible en grande quantité et les films à base de caséine présentent une bonne transparence et une bonne biodégradabilité. Le document FR2963013 décrit des films thermoplastiques biodégradables à base de caséine et/ou de caséinate et leur procédé de fabrication. Cependant, ces films thermoplastiques ne sont pas facilement exploitables industriellement. Par ailleurs, pour certaines applications, des propriétés particulières sont requises, en particulier des propriétés mécaniques améliorées. Par exemple, pour les détergents textiles liquides conditionnés dans des emballages solubles à usage unique, l’emballage soluble doit avoir une résistance à la compression d’au moins 300 N (règlement UE n°1297/2014 de la commission du 05/12/2014). Or, cette résistance n’est pas atteinte par les films décrits dans ce document. Dans ce contexte, la présente invention vise à satisfaire au moins l’un des objectifs suivants. Un des objectifs de la présente invention est la fourniture d’un film thermoplastique, biodégradable ayant des propriétés mécaniques améliorées. Un autre objectif de la présente invention est la fourniture d’un film thermoplastique, biodégradable ayant une résistance à la compression d’au moins 300 N. Un autre objectif de la présente invention est la fourniture d’un film thermoplastique, biodégradable qui puisse être utilisé pour emballer des détergents liquides. Résumé L’invention concerne en premier lieu un film thermoplastique biodégradable caractérisé en ce qu’il comprend (en % en masse): entre 10 et 55 % de caséine et/ou de caséinate, de préférence entre 20 et 50 %, préférentiellement entre 25 et 40 %, et plus préférentiellement encore entre 30 et 35%; entre 10 et 55% de gélatine, de préférence entre 20 et 50 %, préférentiellement entre 25 et 40 %, et plus préférentiellement encore entre 30 et 35% ; entre 5 et 15% d’eau, de préférence entre 7 et 11 % ; entre 15 et 25% d’au moins un plastifiant différent de c ) , de préférence entre 17 et 22% ; et éventuellement, entre 0,1 et 8% d’un agent hydrophobe, de préférence entre 1 et 4%. Les inventeurs ont découvert que le mélange de caséine/caséinate et de gélatine permettait d’obtenir un film thermoplastique biodégradable ayant des propriétés mécaniques améliorées, en particulier un allongement à la rupture plus élevé. De plus, ce film a une résistance en compression supérieure à 300 N, il est donc possible de l’utiliser pour emballer des détergents liquides. Par ailleurs, le film thermoplastique biodégradable peut être biosourcé. L’invention concerne également un emballage comprenant au moins une couche de film thermoplastique biodégradable selon l’invention. L’invention concerne également un produit emballé par un film thermoplastique biodégradable selon l’invention, ou un emballage selon l’invention. L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un film thermoplastique biodégradable l’invention, comprenant les étapes suivantes : mise en œuvre d'une extrudeuse de préférence une extrudeuse bi-vis ; introduction des composés a) à d ) , dans l'extrudeuse; extrusion du film thermoplastique biodégradable ; l’étape 2 consistant de préférence à introduire (i) dans un premier temps, au moins une partie des composés a) à d ) se présentant sous forme solide, et, (ii) dans un deuxième temps, au moins une partie des composés a) à d ) se présentant sous forme liquide. L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un film thermoplastique biodégradable selon l’invention, comprenant les étapes suivantes : Mélange des composés a) à d ) dans de l’eau ; Coulée du mélange obtenu à l’étape 1 sur une surface de coulée ; et Evaporation d’une partie de l’eau pour former un film thermoplastique. L’invention concerne également un procédé de conditionnement d’un produit à l’aide d’un film thermoplastique biodégradable selon l’invention ou d’un emballage selon l’invention, comprenant les étapes suivantes : Thermoformage d’un premier morceau de film thermoplastique ou d’emballage ; Enveloppement du produit dans le premier morceau de film thermoplastique ou d’emballage thermoformé ; et Scellage avec un deuxième morceau de film thermoplastique ou d’emballage, de préférence avec de l’eau ou une solution aqueuse. L’invention concerne également un procédé de conditionnement d’un produit à l’aide d’un film thermoplastique biodégradable selon l’invention ou d’un emballage selon l’invention comprenant les étapes suivantes : Enveloppement du produit à conditionner dans un morceau de film thermoplastique ou d’emballage ; Thermoscellage du film thermoplastique ou de l’emballage ; Optionnellement, humidification du film thermoplastique ou de l’emballage ; et Thermorétractation du film thermoplastique ou de l’emballage, à une température comprise entre 80°C et 200°C. D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : Fig. 1 est un graphique représentant la contrainte à la rupture et la contrainte maximale des films selon l’exemple 1 et l’exemple comparatif, en fonction des épaisseurs des films. Fig. 2 est un graphique représentant l’allongement à la rupture des films selon l’exemple 1 et l’exemple comparatif, en fonction des épaisseurs des films. Fig. 3 est un graphique représentant la contrainte en fonction de l’allongement des films selon l’exemple 1 (épaisseur = 80 µm), l’exemple comparatif (épaisseur = 80 µm) et un film en PVA (alcool polyvinylique) utilisé comme emballage unidose de lessive liquide (épaisseur = 76 µm). Fig. 4 est un graphique représentant la contrainte à la rupture et la contrainte maximale des films selon l’exemple 2 et l’exemple comparatif, en fonction des épaisseurs des films. Fig. 5 est un graphique représentant l’allongement à la rupture des films selon l’exemple 2 et l’exemple comparatif, en fonction des épaisseurs des films. Film thermoplastique biodégradable caractérisé en ce qu’il comprend (en % en masse): entre 10 et 55 % de caséine et/ou de caséinate, de préférence entre 20 et 50 %, préférentiellement entre 25 et 40 %, et plus préférentiellement encore entre 30 et 35%; entre 10 et 55% de gélatine, de préférence entre 20 et 50 %, préférentiellement entre 25 et 40 %, et plus préférentiellement encore entre 30 et 35% ; entre 5 et 15% d’eau, de préférence entre 7 et 11 % ; entre 15 et 25% d’au moins un plastifiant différent de c ) , de préférence entre 17 et 22% ; et éventuellement, entre 0,1 et 8% d’un agent hydrophobe, de préférence entre 1 et 4%. Film selon la revendication 1 caractérisé en ce que le plastifiant d) est choisi parmi les polyols, les acétates de glycérol, les propionates de glycérol, et leurs mélanges, de préférence d) est choisi parmi le glycérol, le sorbitol, et leurs mélanges. Film selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’agent hydrophobe e) , est choisi parmi : - les esters de polyacide carboxylique ; - les acides carboxyliques en C 3 -C 33 , de préférence les acides gras en C 4 -C 28 , et, encore plus préférentiellement les acides gras insaturés en C 6 -C 28 ; - et leurs mélanges. Film selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre entre 0,5 et 6% d’au moins un tensioactif f) , de préférence choisi parmi les tensioactifs zwitterioniques dont la HLB est comprise entre 2 et 8. Film selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre entre 2 et 10 % d’un polysaccharide g) , de préférence g) est choisi parmi le pullulane, l’amidon, les alginates, et leurs mélanges. Film selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre entre 0,001 et 0,5 % d’un agent amérisant h) , de préférence le benzoate de dénatonium. Film selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un additif i ) choisi parmi les colorants ; les coagulants de protéines ; les agents antiagglomérant ; les agents de glissement, de préférence choisis parmi les polyéthylènes glycols et les composés à chaines grasses ayant une terminaison amide ; et leurs mélanges. Film selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est hydrosoluble. Film selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est comestible. Emballage comprenant au moins une couche de film selon l’une des revendications 1 à 9. Produit, caractérisé en ce qu’il est emballé par un film selon l’une des revendications 1 à 9 ou par un emballage selon la revendication 10. Produit selon la revendication 11, caractérisé en ce qu’il s’agit d’un produit liquide. Produit selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu’il s’agit d’un détergent, de préférence du détergent liquide. Produit selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu’il s’agit d’un produit cosmétique. Produit selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu’il s’agit d’un produit alimentaire. Procédé de fabrication d’un film thermoplastique selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : mise en œuvre d'une extrudeuse de préférence une extrudeuse bi-vis ; introduction des composés a) à d ) , dans l'extrudeuse; extrusion du film thermoplastique biodégradable; l’étape 2 consistant de préférence à introduire (i) dans un premier temps, au moins une partie des composés a) à d ) se présentant sous forme solide, et, (ii) dans un deuxième temps, au moins une partie des composés a) à d ) se présentant sous forme liquide. Procédé de fabrication d’un film thermoplastique selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : Mélange des composés a) à d ) dans de l’eau ; Coulée du mélange obtenu à l’étape 1 sur une surface de coulée ; et Evaporation d’une partie de l’eau pour former un film thermoplastique. Procédé de conditionnement d’un produit à l’aide d’un film thermoplastique selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 ou d’un emballage selon la revendication 10, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : Thermoformage d’un premier morceau de film thermoplastique ou d’emballage ; Enveloppement du produit dans le premier morceau de film thermoplastique ou d’emballage thermoformé ; et Scellage avec un deuxième morceau de film thermoplastique ou d’emballage, de préférence avec de l’eau ou une solution aqueuse. Procédé de conditionnement d’un produit à l’aide d’un film thermoplastique selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 ou d’un emballage selon la revendication 10, caractérisé en ce qu’il comprend étapes suivantes : Enveloppement du produit à conditionner dans un morceau de film thermoplastique ou d’emballage ; Thermoscellage du film thermoplastique ou de l’emballage ; Optionnellement, humidification du film thermoplastique ou de l’emballage ; et Thermorétractation du film thermoplastique ou de l’emballage, à une température comprise entre 80°C et 200°C.