Brevet FR3124429A1 — publié le 20221230

La présente invention relève du domaine des matériaux multicouches pouvant être utilisé comme emballage. Le but de l’invention est la fourniture d’un matériau à base de matières cellulosiques, recyclable, biosourcé biodégradable, et/ou ayant des propriétés barrières améliorées pouvant être utilisé comme emballage, e.g. dans le secteur alimentaire, et, de préférence, pouvant être produit facilement. En particulier, la présente invention concerne un matériau multicouche comprenant une couche de matériau cellulosique A et une couche de matériau B comprenant au moins une caséine et/ou au moins un caséinate, de l’eau, et au moins un plastifiant différent de l’eau, et , éventuellement de le gélatine. L’invention concerne aussi l’emballage fait à partir de ce matériau, un produit emballé avec cet emballage, et la fabrication de ce matériau. MATERIAU MULTICOUCHE POUVANT ETRE UTILISE COMME EMBALLAGE, COMPRENANT UNE COUCHE DE MATERIAU CELLULOSIQUE ET UNE COUCHE DE MATERIAU COMPRENANT AU MOINS UNE CASEINE ET/OU AU MOINS UN CASEINATE La présente divulgation relève du domaine des matériaux multicouches pouvant être utilisés comme emballage. En particulier, la présente divulgation concerne un matériau multicouche comprenant une couche de matériau cellulosique A et une couche de matériau B comprenant au moins une caséine et/ou au moins un caséinate. 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. En particulier, en ce qui concerne les emballages, la Commission Européenne souhaite que 100 % des emballages soient réutilisables, mécaniquement recyclables ou compostables d'ici 2030 (Plan d'action pour l'économie circulaire - 2020). Dans le secteur alimentaire, l’utilisation d’emballages en matières cellulosiques potentiellement recyclables, comme les emballages en papier ou en carton, se développe. Cependant, il existe encore des obstacles majeurs à la recyclabilité de ces emballages. Par ailleurs, l’utilisation de papier recyclé dans ces emballages peut également poser des problèmes de sécurité des consommateurs. En effet, les emballages à usage unique pour les plats à emporter et la restauration rapide ont toujours une couche de plastique comme barrière anti-graisse, généralement en polyamide (PA) ou en substances perfluoroalkylées (PFAS), pour la commodité des consommateurs. Cela représente 65k tonnes jetées en Europe chaque année (pour 2025 millions emballages unitaires produits). Par ailleurs, 17% des emballages en papier sont pourvus d'une couche de plastique, pour conférer une barrière aux gaz, aux graisses ou à l’eau (en PE, PP, PET, PVDC, EVOH, ou PVOH) pour montrer la nourriture à l'intérieur, ou pour permettre la soudabilité (fermeture de l’emballage). De plus, le papier recyclé ne peut pas être utilisé en contact direct avec les aliments, en raison de la migration des huiles minérales provenant des encres utilisées dans le papier précédent, par exemples dans des journaux. Une couche de plastique doit à nouveau être utilisée comme barrière pour la sécurité des consommateurs. Cela empêche une utilisation généralisée du papier recyclé dans les emballages alimentaires. Lorsque ces emballages sont triés, l'enlèvement de la couche de plastique du papier dans les centres de recyclage est un véritable problème qui se traduit au mieux par la perte de 10 à 20 % des fibres de papier et au pire par la pollution des lots de fibres par des plastiques qui doivent alors être brûlés ou enfouis. Il est donc nécessaire de développer des emballages pouvant parer à ces désavantages. 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 matériau recyclable pouvant être utilisé comme emballage. Un des objectifs de la présente invention est la fourniture d’un matériau recyclable biosourcé pouvant être utilisé comme emballage. Un des objectifs de la présente invention est la fourniture d’un matériau recyclable pouvant être utilisé comme emballage dans le secteur alimentaire. Un des objectifs de la présente invention est la fourniture d’un matériau biodégradable pouvant être utilisé comme emballage. Un autre objectif de la présente invention est la fourniture d’un matériau à base de matières cellulosiques, ayant des propriétés barrières améliorées. Un des objectifs de la présente invention est la fourniture d’un matériau recyclable pouvant être produit facilement. Résumé La présente divulgation a pour objet un matériau multicouche comprenant : i) Au moins une couche de matériau cellulosique A , et ii) Au moins une couche de matériau B comprenant : Au moins une caséine et/ou au moins un caséinate ; De l’eau, et Au moins un plastifiant différent de b) . La présente divulgation a également pour objet un matériau multicouche obtenu : - soit par enduction d’une couche de matériau cellulosique A avec une solution S comprenant : Au moins une caséine et/ou au moins un caséinate ; De l’eau, et Au moins un plastifiant différent de b) ; - soit par assemblage d’une couche de matériau cellulosique A et d’une couche de matériau B comprenant : Au moins une caséine et/ou au moins un caséinate ; De l’eau, et Au moins un plastifiant différent de b), éventuellement au moyen d’un liant, l’assemblage étant de préférence effectué par complexage ou lamination. La présente divulgation a également pour objet un emballage comprenant un matériau multicouche. La présente divulgation a également pour objet un produit emballé par un emballage comprenant un matériau multicouche. La présente divulgation a également pour objet un procédé de fabrication d’un matériau multicouche, ledit procédé étant effectué - soit par enduction d’une couche de matériau cellulosique A avec une solution comprenant : Au moins une caséine et/ou au moins un caséinate ; De l’eau, et Au moins un plastifiant différent de b) ; - soit par assemblage d’une couche de matériau cellulosique A et d’une couche de matériau B comprenant : Au moins une caséine et/ou au moins un caséinate ; De l’eau, et Au moins un plastifiant différent de b), éventuellement au moyen d’un liant, l’assemblage étant de préférence effectué par complexage ou lamination Les inventeurs ont découvert qu’un tel matériau multicouche pouvait être utilisé comme emballage. En effet, ce matériau multicouche peut être recyclé dans les centres de recyclage sans modification de lignes ou de procédé car la couche de matériau B est hydrosoluble. Les centres de recyclage pourront récupérer près de 100 % des fibres de matériau cellulosique grâce à une simple filtration mécanique. Les résidus du matériau B issus de sa solubilisation seront biodégradés dans les infrastructures de traitement de l’eau déjà en place au sein des usines de recyclage. De plus, la présence d’une couche de matériau B permet d’améliorer les propriétés barrières du matériau multicouche, en particulier les propriétés barrières aux graisses et à l’oxygène, ce qui permet d’envisager une utilisation dans le domaine de l’emballage alimentaire. Par ailleurs, le matériau B est sans danger pour le contact alimentaire, renouvelable à 100%, compostable et biodégradable en milieu marin, ce qui n’est pas le cas de la plupart des polymères utilisés dans les emballages. La caséine est un ingrédient existant, documenté de l'industrie alimentaire, et facilement industrialisable. Le matériau multicouche peut donc être produit facilement. Matériau multicouche comprenant : i) Au moins une couche de matériau cellulosique A , et ii) Au moins une couche de matériau B comprenant : Au moins une caséine et/ou au moins un caséinate ; De l’eau, et Au moins un plastifiant différent de b) . Matériau multicouche selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau B comprend en outre de la gélatine d) . Matériau multicouche selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau B comprend également un agent hydrophobe e ) , de préférence 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. Matériau multicouche selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau B comprend en outre au moins un tensioactif f ) , de préférence choisi parmi les tensioactifs zwitterioniques dont la HLB est comprise entre 2 et 8. Matériau multicouche selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plastifiant c) du matériau B est choisi parmi les polyols, les acétates de glycérol, les propionates de glycérol, et leurs mélanges, de préférence c) est choisi parmi le glycérol, le sorbitol, et leurs mélanges. Matériau multicouche selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau B comprend entre 10 et 80 % de caséine et/ou de caséinate a) , de préférence entre 20 et 75 %, et, plus préférentiellement encore, entre 25 et 70%. Matériau multicouche selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau cellulosique A est choisi parmi les papiers et les cartons. Matériau multicouche selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de matériau B est une couche de film de matériau B . Matériau multicouche obtenu : - soit par enduction d’une couche de matériau cellulosique A avec une solution S comprenant : Au moins une caséine et/ou au moins un caséinate ; De l’eau, et Au moins un plastifiant différent de b) ; - soit par assemblage d’une couche de matériau cellulosique A et d’une couche de matériau B comprenant : Au moins une caséine et/ou au moins un caséinate ; De l’eau, et Au moins un plastifiant différent de b), éventuellement au moyen d’un liant, l’assemblage étant de préférence effectué par complexage ou lamination. Emballage caractérisé en ce qu’il comprend un matériau multicouche selon l’une des revendication 1 à 7. Produit caractérisé en ce qu’il est emballé par un emballage selon la revendication 10. Produit selon la revendication 11, caractérisé en ce qu’il s’agit d’un produit alimentaire. Procédé de fabrication d’un matériau multicouche, caractérisé en ce qu’il est effectué - soit par enduction d’une couche de matériau cellulosique A avec une solution S comprenant : Au moins une caséine et/ou au moins un caséinate ; De l’eau, et Au moins un plastifiant différent de b) ; - soit par assemblage d’une couche de matériau cellulosique A et d’une couche de matériau B comprenant : Au moins une caséine et/ou au moins un caséinate ; De l’eau, et Au moins un plastifiant différent de b), éventuellement au moyen d’un liant, l’assemblage étant de préférence effectué par complexage ou lamination.