EP1629052A1 - Formulation et procede de fabrication d un recipient ou pot ou godet biodegradable - Google Patents

Formulation et procede de fabrication d un recipient ou pot ou godet biodegradable

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Publication number
EP1629052A1
EP1629052A1 EP03817000A EP03817000A EP1629052A1 EP 1629052 A1 EP1629052 A1 EP 1629052A1 EP 03817000 A EP03817000 A EP 03817000A EP 03817000 A EP03817000 A EP 03817000A EP 1629052 A1 EP1629052 A1 EP 1629052A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
formula
pot
manufacturing
biodegradable
container
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03817000A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Ralph Wicky
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1629052A1 publication Critical patent/EP1629052A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/045—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with vegetable or animal fibrous material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/06—Biodegradable
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00—Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00—Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08L3/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof

Definitions

  • the present invention relates to a formulation and a method for manufacturing a biodegradable container or pot or bucket intended for agriculture in general and more particularly for market gardening and horticulture.
  • This same pot or container or scoop which has a high biodegradability content can easily be integrated and mixed to promote the fermentation of organic and mineral residues, used for the amendment of agricultural land which forms after composting a mixture commonly called a compost.
  • the invention reveals numerous other particularities, facets and added values which arise from the inventive activity during the preparation of the actual mixture, but also during the shaping by the techniques of shaping and molding of the biodegradable pot.
  • the current containers, pots and buckets have multiple drawbacks that the present invention will endeavor to eradicate.
  • the most common use is the container or pot or bucket made of plastic (polyethylene, pvc, polypropylene ...), manufactured by the techniques of plastic injection or thermoforming which induces a relatively low cost.
  • plastic polyethylene, pvc, polypropylene
  • Plastic containers have no bio-compatibility with the plant organism.
  • the materials in which they are designed have a relative biodegradability (from several years to tens of years), if any. This is why in most of the cases this type of product is incinerated, which requires the installation of important means of destruction and what is more, does not fit into the preservation of the environment and the preponderance of 'ecology.
  • plastic containers are subject to the effects of thermodynamics, which has the consequence of causing a dew point or condensation inside the container and will thus promote the activation or development of fungal or cryptogamic diseases.
  • the germination and the production of rootlets are limited by lack of aeration or oxygenation, despite the openings made in said containers.
  • the plastic walls of the container do not allow the plant organism to pass through and thus to correctly draw from the soil the nutritional values necessary for its growth.
  • buckets or pots made of cardboard or peat.
  • the invention will serve to avoid these disadvantages and others to a substantial extent and to remedy them.
  • the inventive step according to the invention is declined under several aspects of which the first is the formula of the ingredients which enter into the composition for the manufacture of the pots or the buckets or the recipients intended for the production of vegetable organism, but also to other applications which will be described in the alternative and do not form an integral part of the object of the present invention.
  • the formulation according to the invention consists of four raw materials or products which enter into the composition and formulation which will be used to manufacture and produce biodegradable containers, pots and buckets.
  • the formulation according to the invention consists of a fiber of vegetable origin. Preference will be given to plants known for the quality of their texture and fiber. Particularly noteworthy is hemp, the stem of which provides an excellent textile fiber. Can also be retained straw (stalks of cereals), different types of grasses for example corn, woody and non-woody plants or a grass from North Africa commonly called "camel grass”.
  • wood fibers are possible whatever the type of gasoline.
  • wood-based articles will be used, for example pallets, cases, sawdust and wood pulp.
  • Another variant according to the invention is the use of a mixture of hay or dried herbs.
  • any fibers will have an average and approximate length of between 2mm and 7mm. Please note that for some varieties this length can be up to 10mm maximum.
  • the variability in the length of the fibers plays a very important role in the stability, rigidity and flexibility of the structure that makes up the pot, the container and the bucket. That is why during the preparation of the said fiber the length, the quantity and the quality of the fiber which goes into the mother composition for the manufacture of a pot or cup according to the invention will be determined.
  • hemp which has better resistance to tearing and deformation while preserving a flexibility and elasticity such as to meet the requirements and criteria for making biodegradable pots or buckets compared to most other fibers. that we just mentioned.
  • hemp is found to be naturally antistatic, which is very interesting for new germination applications which involve magnetic flux or pulsed waves, but also in the context of storage where the biodegradable pot or bucket or box will not accumulate. no static electricity which can be at the origin of a fire.
  • the product For the optimal use of fibers, it is essential that the product preserves the qualities and criteria essential to the manufacture of pots or buckets or boxes. It is for this reason that the fibers must be dry and stored away from light and ambient air with a maximum moisture content of 25% to avoid rotting and the development of germs.
  • the fiber chosen incorporates the formulation up to 60 to
  • the second element or product which is the subject of the composition according to the invention is a fatty material of vegetable or animal origin or of a complex.
  • the fat retained for this application and which serves the invention is manufactured by a Swedish company xxxxxxx depositary of the invention patent n ° 00000000000.
  • the product will be supplied in the form of flakes or granules or in the liquid phase and stored away from any source of light, especially the sun and any source of heat.
  • the integration of such a substance, namely fat, has the effect of being a binder.
  • the amount of fat which is incorporated into the composition is of the order of 3 to 5% of the total weight.
  • the third product or substance which makes up the formula according to the invention is a bio-plastic derived from a natural vegetable substance and the conformation of the product as it is presented makes plastic injection and thermoforming possible.
  • This product or bio-plastic is the subject of a world patent n ° EP - 0118240 exploited by the "Novamont company" having as commercial reference "ZF 02 U”.
  • the product will be in the form of granules with an approximate diameter of 2 to 3mm.
  • Bio-plastic shows a melting point of 141 ° C. Bio-plastic is biodegradable and accepts composting.
  • the fourth product which enters into the formulation and composition according to the invention is demineralized water.
  • the demineralized water content is approximately 7% of the weight of the mixed product.
  • this may include a pigment of natural color, to promote the growth of the plant and / or prevent the formation of fungi, algae, etc. which could harm the proper development of the cultivar.
  • the formulation according to the invention may include in the composition a fungal and / or a natural pesticide to combat cryptogamic diseases in the form of spores and harmful insects in the form of larvae or eggs which are present in the soil. , or following a bad disinfection of the worktops or by a seed a plant, a cutting having undergone a previous contamination.
  • the formulation and the composition which are used to manufacture and shape pots, buckets, containers, boxes according to the reference (1) are constituted by a vegetable and / or animal textile fiber (2) whose length is between 2mm and 10mm, a binder (3) formed by vegetable fat in flakes, a bioplastic from a vegetable material (4) in granules with a diameter of 2mm to 3mm and demineralized water or purified spring water (5).
  • the manufacturing process according to the invention will make it possible to design the final product which involves the mixing of the previously mentioned products.
  • the invention describes the principle of manufacture and production of pots or buckets or even boxes intended for agriculture, viticulture and horticulture.
  • the different components that go into the composition of the formula will be stored in stainless steel tanks (6) away from heat, light and humidity.
  • the routing of the raw materials will be done by means of worms (7) and for the fat-based binder by a conveyor belt which has a specific non-stick coating (8) towards intermediate tanks ⁇ ).
  • From the intermediate tanks the ingredients which constitute the raw material will be conveyed to dosing hoppers (10) which integrate weighing systems (11) in order to carry out a precise dosing with respect for the weight according to the specifications. for each component that is part of the formulation.
  • Each product weighed with precision will continue its race by means of an endless screw (12) with double pitch which will come to be positioned above a roller mixer (13).
  • the mixer consists of 2 stainless steel cylinders, reference 304L or 316L (131). Each cylinder body is provided with a heating body or a heating system (132) with its temperature regulation and timing system to allow the cylinders to rise in temperature according to the information communicated to it.
  • the cylinders (131) will be actuated by electric motors (133) managing their respective speed thanks to an electronic speed variator.
  • the mixer cylinders will experience forward or reverse forward rotation variability simultaneously or independently (134).
  • the mixer will be equipped with a spacing adjustment system (135) between the two cylinders. This spacing is between 0mm and 50mm (136).
  • the cylinders of the mixer depending on the development of manufacturing techniques or on the new components which enter into the formulation, adopt a coating on their surface other than stainless steel. These materials could for example be plastics, composites, rubber, non-ferrous metals, alloys, etc. (137).
  • the mixer cylinders may have structural patterns on their surface in order to satisfy a calendering (138) for obtaining a product specific to its activity spectrum.
  • the first component or product to be dumped on top of each cylinder of the roller mixer is the biodegradable biostatic and compost material (15).
  • the approximate quantity poured into the cylinders at once represents 35% to 38% of the finished product.
  • the mixer cylinders rotating at the speed of 3 to 4 revolutions / min (16) will allow the bio-plastic material to adhere to them.
  • the cylinders will be on the surface at a temperature of the melting point of bio-plastic (141 ° C) (17). Bio-plastic will become malleable under the effect of heat.
  • the cylinders by approximation will produce the rolling effect (18) to form a film according to the desired thickness.
  • the first cylinder will have less rotation than the second cylinder (about half a revolution less per minute) (19).
  • the cylinders of the mixer will resume the initial rotation speed during the start of the rotation of the cylinders.
  • the vegetable textile fibers will in turn be poured onto the top of the mixer cylinders (20).
  • the textile vegetable fibers under the effect of rolling will undergo a forced inclusion (21) in the plastic film which adheres to the cylinder.
  • the residual textile vegetable fibers which will not integrate the plastic film will be immediately collected (22) by means of a collecting tank placed under the mixer to be redirected towards the screw for the distribution of this component. Which is undoubtedly an effective way to avoid a significant loss of raw material.
  • the vegetable textile fibers or the wood fibers represent approximately 60% to 63% of the material of the finished product (23).
  • a second inclusion will be the intake of vegetable and / or animal fat (24).
  • the proportion of vegetable and / or animal fat represents approximately 2% of the total weight of the finished product.
  • the scrapers are placed below the mixer and will have the particularity of being slightly offset towards the outside so that the finished product slides on a conveyor belt and is directed towards a cooling system (26).
  • a cooling system 26
  • the finished product Once the finished product has cooled, it will be sent to a grinder (27) or a granulator which transforms the final film into granules or flakes.
  • the granules will be of the order of 2 to 4 mm.
  • the granules are conveyed to a storage hopper (28) equipped with a vibrating bowl system to avoid jamming and clogging of the granules which will be directed in a feed tunnel (29) towards the injection screw of a injection machine.
  • the supply tunnel (29) will be preheated to 30 ° C (30) and the product mixed again with 3% vegetable fat (32).
  • the product will be moistened with a jet of micronized demineralized water and sprayed at a rate of 3 to 5% of the weight of the material to be injected (33).
  • the percentage of humidification will be proportional to the characteristics of the finished product to be injected. It is obvious to a person skilled in the art that the humidification rate must remain constant. It is for this reason that a probe (34) is placed on the intermediate hopper just before injection.
  • the humidification operation is essential and fundamental for designing an injected or thermoforming product.
  • the humidified finished product can be injected using an injection machine (31), the mold closing pressure of which is at least 150 tonnes for 4 to 6 impressions.
  • a food lubricant (35) will be sprayed into the mold after each demoulding, in order to prevent the product from adhering to the shape of the mold at the time of demolding.
  • the average duration of the injection time to be observed is 8 seconds (36) at a temperature of 161 ° C (37).
  • the water vapor produced by the injection machine will be sucked, cooled, filtered and returned to the humidification circuit of the finished product.
  • a fundamental subsidiary feature according to the invention is the injection temperature.
  • the finished product injected at different temperatures lower or higher than those described above will produce a pot or bucket or container of variable shade ranging from light brown to dark brown bordering on black. This reaction is due to bio-plastic.
  • the products received at the end of the injection can be disinfected as appropriate (40), especially for plants with extreme sensitivity.
  • Preference in the implementation of the disinfection system will be given to the device which uses ozone (41) as disinfecting agent, but also by extension to a radioactive source or ionizing ray (42) or even to ultrasound (43).
  • composition according to the formula according to the invention makes it possible to design containers, boxes, pots and cups of various shapes and sizes (round, square, rectangular %), for applications specific to each type of for professional or private use.
  • Injection or thermoforming can produce a set of the same pot or bucket or box at once when the mold is made up of several imprints, this in order to facilitate filling and / or seeding.
  • the parts represented by the formula and the principle of manufacture of a biodegradable pot or bucket or box or container can in all or partly be manufactured according to current techniques and knowledge of the transformation of plastics without or with the inclusion of one or more other materials and its derivatives.
  • the manufacturing techniques which characterize the present invention without this list being exhaustive are plastic injection and thermoforming, molding.

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Abstract

La présente invention concerne une formulation et un procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable destiné à l'agriculture en général et plus particulièrement au maraîchage et à l'horticulture. La description de la formule et du procédé technique de fabrication selon l'invention décrit notamment un mélange de matières dont les valeurs et les caractéristiques intrinsèques permettent l'élaboration et le façonnage de pot ou de godet ou de récipient biodégradable. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable (1) constitué par une fibre végétale textile ou une fibre de bois (2) d'une matière grasse végétale et/ou animale (3) d'un bio-plastique issu d'une substance naturelle végétale et/ou animale (4) et de l'eau déminéralisée (5). Ce même pot ou récipient ou godet qui possède une haute teneur en biodégradabilité peut facilement être intégré et mélangé pour favoriser la fermentation de résidus organiques et minéraux, utilisé pour l'amendement des terres agricoles qui forme après un compostage un mélange communément appelé un compost.

Description

Titre de l'invention
FORMULATION ET PROCEDE DE FABRICATION D'UN RECIPIENT OU POT OU GODET BIODEGRADABLE
La présente invention concerne une formulation et un procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable destiné à l'agriculture en général et plus particulièrement au maraîchage et à l'horticulture.
La description de la formule et du procédé technique de fabrication selon l'invention décrit notamment un mélange de matières dont les valeurs et les caractéristiques intrinsèques permettent l'élaboration et le façonnage de pot ou de godet ou de récipient biodégradable.
Ce même pot ou récipient ou godet qui possède une haute teneur en biodégradabilité peut facilement être intégré et mélangé pour favoriser la fermentation de résidus organiques et minéraux , utilisé pour l'amendement des terres agricoles qui forme après un compostage un mélange communément appelé un compost.
L'invention laisse apparaître de nombreuses autres particularités, facettes et valeurs ajoutées qui découlent de l'activité inventive lors de la préparation du mélange proprement dit, mais également lors de la mise en forme par les techniques du façonnage et du moulage du pot biodégradable.
Il est alors facilement compréhensible que l'invention peut trouver des applications diverses qui ne se limitent pas au domaine cité.
L'art antérieur nous renseigne sur les différents matériels et matériaux employés par les professionnels de la production agricole tels que les maraîchers, les horticulteurs, les pépiniéristes, les paysagistes, les centres de recherche, les semenciers..., et par extension le particulier qui est versé dans l'art du jardinage agricole et/ou horticole à partir des semences, des plantules, ou des boutures.
A tous les stades de la production agricole, ou horticole aux moyens de la culture in-vitro, de semis, du bouturage, de l'éclatage et du marcottage, l'utilisation de récipients, de pots et de godets n'apportent ni ne remplissent toutes les conditions nécessaires à satisfaire les exigences liées à la production végétale alimentaire et non alimentaire.
Les récipients, les pots et les godets actuels présentent de multiples inconvénients que la présente invention va s'employer à éradiquer. La plus courante des utilisations est le récipient ou le pot ou le godet élaboré en matière plastique ( polyéthylène, pvc, polypropylène...), fabriqué par les techniques de l'injection plastique ou thermoformage ce qui induit un coût relativement faible. On peut aussi facilement leur donner une forme ou design particulier en raison de la technique de fabrication que sont l'injection plastique ou le thermoformage. Ces procédés présentent néanmoins plusieurs inconvénients non négligeables.
Les contenants plastiques ne présentent aucune bio-compatibilité avec l'organisme végétal. De plus, les matières dans lesquels ils sont conçus possèdent une biodégradabilité relative ( de plusieurs années à des dizaines d'années), voire aucune. C'est pourquoi dans la majeure partie des cas on incinère ce type de produit, ce qui demande la mise en place d'importants moyens de destruction et qui plus est, ne cadre pas dans la préservation de l'environnement et la prépondérance de l'écologie.
En outre les contenants plastiques subissent les effets de la thermodynamique, ce qui a pour conséquence de provoquer un point de rosée ou de la condensation à l'intérieur du contenant et va ainsi favoriser l'activation ou le développement de maladies fongiques ou cryptogamiques. La germination et la production de radicelles se trouvent limiter par manque d'aération ou d'oxygénation cela malgré les ouvertures pratiquées dans lesdits contenants. De plus, les parois en matières plastiques du contenant ne permettent pas à l'organisme végétal de passer au travers et ainsi de puiser correctement dans le sol les valeurs nutritives nécessaires à sa croissance. Il existe aussi des godets ou pots en matière cartonnée ou en tourbe. Ces produits bien que conçus avec des matières premières qui offrent une bonne bio-compatibilité accusent une stabilité et tenue dans le temps. En effet dès que le pot ou godet est chargé de terre végétale et pourvu de l'organisme végétal, il se produit un ramollissement de la structure du pot ou du godet dans un temps relativement court. Cette dégradation est encore accentuée par des arrosages fréquents pour favoriser la germination. Ce qui aura pour conséquence de désagréger, de morceler l'ensemble de la structure du pot ou du godet. Par conséquent l'organisme végétal n'aura pas le temps de germer ou de croître pour développer une protection nécessaire contre les facteurs extérieurs que sont les chocs thermiques, les agressions chimiques et les agressions bactériennes, virales et fongiques. Il est également important de préciser que la manipulation de pots ou de godets en tourbe ou en matière cartonnée n'est pas aisée pour effectuer une transplantation, un repiquage... dû à la dégradation avancée de la structure proprement dite.
Le plus souvent cela nécessite l'adoption et l'adaptation de nouveaux pots ou godets, ce qui entraîne un travail supplémentaire et de surcroît un coût plus élevé.
L'invention servira de façon à éviter dans une mesure substantielle ces inconvénients et d'autres encore et d'y remédier.
La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description de la formule et du principe de fabrication d'un récipient ou pot ou godet ou encore caissette biodégradable.
L'activité inventive selon l'invention se décline sous plusieurs aspects dont le premier est la formule des ingrédients qui entrent dans la composition pour la fabrication des pots ou des godets ou encore des récipients destinés à la production d'organisme végétal, mais également à d'autres applications qui seront décrites subsidiairement et ne font pas partie intégrante de l'objet de la présente invention.
La formulation selon l'invention se compose de quatre matières premières ou produits qui entrent dans la composition et formulation qui serviront à fabriquer et produire des récipients, des pots et des godets biodégradables.
Il est entendu que pour des raisons d'applications secondaires qui favoriseront la croissance du végétal et/ou qui exerceront une différentiation entre les pots ou godets ou caissettes eux-mêmes, d'autres produits peuvent être intégrés dans la formulation et composition d'après l'invention.
La formulation selon l'invention se compose d'une fibre d'origine végétale. La préférence sera donnée à des plantes connues pour la qualité de leur texture et de leur fibre. On retiendra en particulier le chanvre dont la tige fournit une excellente fibre textile. Peut aussi être retenue la paille (tiges des céréales), les différents types de graminées par exemple le maïs, des plantes ligneuses et non ligneuses ou encore d'une herbe d'Afrique du Nord communément appelée « herbe à chameau ».
Selon une première variante de l'invention, l'emploi de fibres de bois est possible quelque soit le type d'essence. Pour satisfaire pleinement l'emploi de matière issue de la fibre du bois, on utilisera des articles à base de bois, par exemple des palettes, des caisses..., les sciures et la pulpe de bois.
Une autre variante selon l'invention est l'utilisation d'un mélange de foin ou d'herbes séchées.
Cependant, l'emploi d'une matière première issue d'une plante ou d'un arbre devra respecter certains critères même si ceux-ci avaient déjà subi une transformation primaire. On s'assurera que la plante ou l'essence de bois ne contient aucun résidu et dérivé chimique ou entité biologique ou organique nuisible de nature à créer une phyto-toxicité et des pathologies pour le cultivar ou de générer une contamination modifiant les valeurs ornementales et/ou nutritives et une dispersion dans le sol.
Les fibres quelles quelles soient posséderont une longueur moyenne et approximative comprise entre 2mm et 7mm. Il est à savoir que pour certaines variétés cette longueur peut aller jusqu'à 10mm maximum. La variabilité de la longueur des fibres joue un rôle très important dans la stabilité, la rigidité et la souplesse de la structure qui compose le pot, le récipient et le godet. C'est pourquoi lors de la préparation de ladite fibre on déterminera la longueur, la quantité et la qualité de la fibre qui entre dans la composition mère pour la fabrication d'un pot ou godet selon l'invention.
Une préférence sera donnée au chanvre qui possède une meilleure tenue à la déchirure, à la déformation tout en préservant une souplesse et une élasticité de nature à satisfaire les exigences et les critères de fabrication de pots ou des godets biodégradables comparativement à la plupart des autres fibres que nous venons d'évoquer.
Par ailleurs, le chanvre se trouve être naturellement antistatique ce qui est fort intéressant pour de nouvelles applications de germination qui font intervenir un flux magnétique ou des ondes puisées, mais également dans le cadre du stockage ou le pot ou godet ou caissette biodégradable n'accumulera aucune électricité statique qui peut être à la genèse d'un incendie.
Pour que l'utilisation des fibres soit optimale, il est fondamental que le produit préserve les qualités et les critères essentiels à la fabrication des pots ou godets ou caissettes. C'est pour cette raison que les fibres doivent être sèches et stockées à l'abri de la lumière et de l'air ambiant avec une teneur maximale en humidité de 25% pour éviter le pourrissement et le développement de germes.
Il est à noter que la fibre choisie intègre la formulation à hauteur de 60 à
63% en poids dans le mélange et la composition finale.
Le second élément ou produit qui fait l'objet de la composition selon l'invention est une matière grasse d'origine végétale ou animale ou encore d'un complexe. La matière grasse retenue pour cette application et qui sert l'invention est fabriquée par une société Suédoise xxxxxxx dépositaire du brevet d'invention n°00000000000. Le produit sera fourni en forme de paillettes ou en granulés ou encore en phase liquide et stocké à l'abri de toute source de lumière notamment le soleil et de toute source de chaleur.
L'intégration d'une telle substance à savoir la matière grasse a pour effet d'être un liant. La quantité de matière grasse qui est intégrée dans la composition est de l'ordre de 3 à 5 % du poids total. Le troisième produit ou substance qui compose la formule selon l'invention est un bio-plastique issu d'une substance naturelle végétale et dont la conformation du produit tel qu'il est présenté rend possible l'injection plastique et le thermoformage. Ce produit ou bio-plastique fait l'objet d'un brevet mondial n°EP - 0118240 exploité par la « société Novamont » ayant comme référence commerciale « ZF 02 U » . Le produit se présentera sous forme de granulés d'un diamètre approximatif de 2 à 3mm. Le bio-plastique accuse un point de fusion de 141°C. Le bio-plastique est biodégradable et admet le compostage.
Le quatrième produit qui entre dans la formulation et composition d'après l'invention est de l'eau déminéralisée. La teneur en eau déminéralisée est d'environ 7% du poids du produit mélangé.
Selon une variante de la présente formulation et composition d'après l'invention celle-ci pourra inclure un pigment de couleur naturel, pour favoriser la croissance du végétal et/ou empêcher la formation de champignons, d'algues... qui pourraient nuire au bon développement du cultivar.
La formulation selon l'invention pourra inclure dans la composition un fongique et/ou un pesticide naturel pour combattre les maladies cryptogamiques à l'état de spores et les insectes nuisibles à l'état de larves ou d'oeufs qui sont présents dans les sols, ou suite à une mauvaise désinfection des plans de travail ou encore par une graine un plant, une bouture ayant subi une contamination antérieure.
Ainsi, la formulation et la composition qui servent à fabriquer et façonner des pots, des godets, des récipients, des caissettes selon la référence (1) sont constituées par une fibre textile végétale et/ou animale (2) dont la longueur est comprise entre 2mm et 10mm, d'un liant (3) formé par de la graisse végétale en paillettes , d'un bioplastique issu d'une matière végétale (4) en granulés d'un diamètre de 2mm à 3mm et d'une eau déminéralisée ou de l'eau de source purifiée (5).
Les produits qui entrent dans la composition selon l'invention seront dans les proportions et valeurs suivantes en fonction de l'effet souhaité.
- fibre végétale ou fibre de bois entre 55 à 65% du poids total du mélange,
- liant à base de matière grasse végétale entre 3 à 10%,
- granulés bio-plastique biodégradable à injecter ou à thermoformage entre 30 à 40%,
- eau déminéralisée ou eau de source purifiée entre 5 à 10%.
Le procédé de fabrication selon l'invention permettra de concevoir le produit final qui indu le mélange des produits précédemment cités. L'invention décrit le principe de fabrication et de production de pots ou godets ou encore caissettes destinées à l'agriculture, à la viticulture et à l'horticulture.
Les différents composants qui entrent dans la composition de la formule seront stockés dans des cuves (6) en inox à l'abri de la chaleur, de la lumière et de l'humidité. L'acheminement des matières premières se fera au moyen de vis sans fin (7) et pour le liant à base de matière grasse par une bande transporteuse qui possède un revêtement spécifique anti-adhérent (8) vers des cuves intermédiaires^). A partir des cuves intermédiaires les ingrédients qui constituent la matière première seront acheminés vers des trémies de dosage (10) qui intègrent des systèmes de pesée (11) dans le but d'effectuer un dosage précis avec un respect du poids selon le cahier des charges pour chacun des composants qui fait partie de la formulation. Chaque produit pesé avec précision poursuivra sa course au moyen d'une vis sans fin (12) à double pas qui viendra se positionner au dessus d'une mélangeuse à cylindres (13).
Le respect des caractéristiques que doit revêtir la mélangeuse (13) est indispensable au bon fonctionnement de l'ensemble. Ainsi l'invention rapporte et décrit les principes de fabrication et de fonctionnement de la mélangeuse (13). La mélangeuse est constituée de 2 cylindres en acier inoxydable de référence 304L ou 316L (131). Chaque corps de cylindre est pourvu d'un corps de chauffe ou d'un système de chauffage (132) avec son système de régulation de température et de temporisation pour permettre aux cylindres de monter en température selon les informations qui lui sont communiquées. Les cylindres (131) seront actionnés par des moteurs électriques (133) gérant leur vitesse respective grâce à un variateur de vitesse électronique. Les cylindres de la mélangeuse accuseront une variabilité de rotation de marche en avant ou en arrière de façon simultanée ou indépendante (134). La mélangeuse sera équipée d'un système de réglage de l'espacement (135) entre les deux cylindres. Cet espacement est compris entre 0mm et 50mm (136).
Il est à noter que les cylindres de la mélangeuse en fonction de l'évolution des techniques de fabrication ou des nouveaux composants qui entrent dans la formulation adoptent un revêtement sur leur surface autre que de l'acier inoxydable. Ces matériaux pourront être par exemple des plastiques, des composites, des caoutchouc, des métaux non ferreux, des alliages... (137). Les cylindres de la mélangeuse pourront présenter des motifs structuraux sur leur surface afin de satisfaire à un calandrage (138) pour l'obtention d'un produit spécifique à son spectre d'activité.
A l'état de fonctionnement dans la poursuite du procédé de fabrication les cylindres de la mélangeuse seront chauffés à une température comprise entre 139 et 142°C (14).
Le premier composant ou produit qui sera déversé sur le dessus de chaque cylindre de la mélangeuse à cylindres est la matière bioplastique biodégradable et de compostage (15). La quantité approximative déversée en une fois sur les cylindres représente de 35% à 38% du produit fini.
Les cylindres de la mélangeuse en rotation à la vitesse de 3 à 4 tours/mn (16) permettront à la matière bio-plastique d'adhérer sur ceux-ci. Les cylindres seront en surface à une température du point de fusion du bio-plastique (141 °C) (17). Le bio-plastique deviendra malléable sous l'effet de la chaleur. Les cylindres par rapprochement produiront l'effet de laminage (18) pour former un film selon l'épaisseur désirée.
Pour former un film homogène et uniforme par étalement et laminage à chaud, le premier cylindre aura une rotation moins importante que le second cylindre ( environ un demi-tour de moins par minute) (19). Dès lors que le bio-plastique forme un film homogène à une épaisseur constante sur toute sa longueur et largeur, les cylindres de la mélangeuse reprendront la vitesse de rotation initiale lors de la mise en œuvre de départ de la rotation des cylindres.
Les fibres végétales textiles seront à leur tour versées sur le haut des cylindres de la mélangeuse (20). Les fibres végétales textile sous l'effet du laminage subiront une inclusion forcée (21) dans le film plastique qui adhère au cylindre. Les fibres végétales textiles résiduelles qui n'intégreront pas le film plastique seront immédiatement recueillies (22) au moyen d'un bac récupérateur placé sous la mélangeuse pour être réacheminées vers la vis de distribution de ce composant. Ce qui sans nul doute est un moyen efficace pour éviter une perte importante de matière première.
On notera que les fibres végétales textiles ou les fibres de bois représentent environ 60% à 63% de la matière du produit fini (23).
Une deuxième inclusion sera l'apport de matière grasse végétale et/ou animale (24) .
Lorsque les différentes matières sont soudées entre elles et que la texture du film formé laisse voir une bonne cohésion, on ralentira la vitesse de la rotation des cylindres pour que les racleurs (25) décollent le produit fini.
La proportion de matières grasse végétale et/ou animale représente environ 2% du poids total du produit fini.
Les racleurs sont placés en-dessous de la mélangeuse et auront la particularité d'être légèrement excentrés vers l'extérieur pour que le produit fini glisse sur une bande transporteuse et soit diriger vers un système de refroidissement (26). Une fois le produit fini refroidi, il sera envoyé vers une broyeuse (27) ou une granuleuse qui transforme le film terminal en granulés ou en paillettes. Les granulés seront de taille de l'ordre de 2 à 4 mm.
Les granulés sont véhiculés vers une trémie de stockage (28) équipée d'un système de bol vibrant pour éviter le bourrage et le colmatage des granulés qui seront dirigés dans un tunnel d'amenée (29) vers la vis d'injection d'une machine à injecter.
Le tunnel d'amenée (29) subira un préchauffage à 30°C (30) et le produit de nouveau mélangé avec 3% de matière grasse végétale (32). A la fin de l'opération de mélange le produit sera humidifié par un jet d'eau déminéralisée micronisée et pulvérisée à raison de 3 à 5 % du poids de la matière à injecter (33). Le pourcentage d'humidification sera proportionnel aux caractéristiques du produit fini à injecter. Il est évident pour l'homme du métier que le taux d'humidification devra garder une constante. C'est pour cette raison qu'une sonde (34) est placée sur la trémie intermédiaire juste avant l'injection. L'opération d'humidification est essentielle et fondamentale pour concevoir un produit injecté ou de thermoformage.
Le produit fini humidifié peut-être injecté grâce à une machine à injecter (31), dont la pression de fermeture du moule est au minimum de 150 tonnes pour 4 à 6 empreintes.
Un lubrifiant alimentaire (35) sera pulvérisé dans le moule après chaque démoulage, afin d'éviter que le produit n'adhère à la forme du moule au moment du démoulage.
La durée moyenne du temps d'injection à respecter est de 8 secondes (36) à une température de 161 °C (37). La vapeur d'eau produite par la machine à injecter sera aspirée, refroidie, filtrée et renvoyée dans le circuit d'humidification du produit fini.
Une particularité fondamentale subsidiaire selon l'invention est la température d'injection. Le produit fini injecté à des différentes températures inférieures ou supérieures à celles décrites précédement va produire un pot ou godet ou récipient de teinte variable allant d'un brun clair à un brun foncé à la limite de la couleur noire. Cette réaction est due au bio-plastique.
L'art antérieur nous apprend que la couleur joue un rôle important dans le développement de certains germes. En effet plus la couleur est d'un brun claire à l'intérieur du pot ou godet et en contact du compost ou de la terre ou encore de la tourbe, plus l'activation et le développement des germes sont correspondants.
Dès lors que la température d'injection est élevée plus elle produira de la fumée, c'est pourquoi on installera un dispositif de captation des fumées (38).
Les produits réceptionnés à la fin de l'injection peuvent être selon le cas désinfectés (40), surtout pour des végétaux à sensibilité extrême. La préférence dans la mise en oeuvre du système de désinfection sera donné au dispositif qui emploie l'ozone (41) comme agent désinfectant, mais également par extension à une source radioactive ou rayon ionisant (42) ou encore à des ultrasons (43).
La composition selon la formule d'après l'invention permet de concevoir des récipients, des caissettes, des pots et des godets de formes et de tailles variées (ronde, carré, rectangulaire...), pour des applications propres à chaque type d'utilisation dans un cadre professionnel ou pour le particulier.
L'injection ou le thermoformage peut réaliser un ensemble de même pot ou godet ou caissette en une fois lorsque le moule est constitué de plusieurs empreintes ceci dans le but de faciliter le remplissage et /ou l'ensemencement.
C'est pourquoi on prévoira lors de la fabrication de pratiquer une empreinte qui définit une zone sécable.
Les parties que représentent la formule et le principe de fabrication d'un pot ou godet ou caissette ou récipient biodégradable peuvent en tout ou en partie être fabriquées selon les techniques et les connaissances actuelles de la transformation des matières plastiques sans ou avec inclusion d'une ou plusieurs autres matières et de ses dérivés. Les techniques de fabrication qui caractérisent la présente invention sans que cette liste ne soit exhaustive sont l'injection plastique et le thermoformage, le moulage.
Il est entendu que l'invention ne se limite pas aux domaines d'activités précédemment cités, ainsi que les améliorations substantielles qui peuvent en découler.

Claims

REVENDICATIONS :
1. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable (1) constitué par une fibre végétale textile ou une fibre de bois (2) d'une matière grasse végétale et/ou animale (3) d'un bio-plastique issu d'une substance naturelle végétale et/ou animale (4) et de l'eau déminéralisée (5).
2. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que les fibres végétales et/ou de bois ont une longueur comprise entre 2mm à 10mm, d'une teneur en humidité de 0 à 25%, qu'elles seront indemnes de toute trace de résidu ou dérivé chimique et d'entité biologique et organique nuisible, et qu'elles intègrent la formule à hauteur de 55 à 65%.
3. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que les fibres végétales sont, soit du chanvre, soit de la paille, soit de l'herbe à chameau, soit du foin, soit des graminées.
4. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que les fibres de bois proviennent des arbres, soit des sciures, soit de la pulpe de bois.
5. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que la matière grasse végétale et/ou animale intègre la formule à hauteur de 3 à 10%.
6. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que les granulés en bio-plastique issues d'une substance naturelle végétale et/ou animale ont un diamètre compris entre 2 à 3mm, possèdent un point de fusion de 141 °C et intègrent la formule à hauteur de 30 à 40% .
7. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que les matières premières qui composent la formule soient biodégradables et peuvent être intégrées dans le compostage pour devenir du compost.
8. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que le procédé de fabrication est composé par des cuves de stockage en inox (6), d'une vis sans fin (7) et d'une bande transporteuse (8) reliée à des cuves intermédiaires (9), de trémies de dosage et de pesée (10)-(11) d'une vis sans fin à double pas (12) d'une mélangeuse (13) de racleurs (25) d'un système de refroidissement (26) d'une broyeuse (27) d'une trémie de stockage équipée d'un bol vibrant (28) et d'une sonde (34) d'un tunnel d'amenée (29) d'une machine à injecter ou à thermoformer (31) d'un dispositif de captation de fumée ( 38).
9. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que la mélangeuse à cylindres (13) est constituée de 2 cylindres en acier inoxydable (131 possédant chacun leur corps de chauffe ou système de chauffage (132) avec son dispositif de régulation de température et de temporisation qui sont actionnés par des moteurs électriques (133) gérant leur vitesse respective grâce à des variateurs de vitesse électronique, d'une marche avant et arrière et d'une variabilité de rotation simultanée ou indépendante (134), d'un système de réglage d'espacement des cylindres (135) de 0mm à 50mm (136).
10. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que les cylindres (131) de la mélangeuse à cylindres adoptent des revêtements sur leur surface (137) avec des motifs structuraux (138) pour le calandrage.
11. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que les cylindres (131) de la mélangeuse à cylindres (13) sont chauffés à une température comprise entre 139° à 142°C (14) avec une vitesse de rotation de 3 à 4 tours/minute (16) pour recevoir dans l'ordre la matière bio-plastique biodégradable et de compostage (15) à hauteur de 35 à 38% du produit fini, qui subira un laminage (18) et qui pour apporter une homogénéité et une uniformité, le premier cylindre aura une rotation moins importante d'un demi-tour de moins par minute que le second cylindre (19).
12. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que le procédé de fabrication décrit dans un deuxième temps l'apport de fibres végétales et/ou animales et ou de bois sur le haut des cylindres (20) de la mélangeuse (13) qui, sous l'effet du laminage subiront une inclusion forcée (21) que les fibres résiduelles sont récupérées par un bac récupérateur (22) et que les fibres représentent 60 à 63% du produit fini (23).
13. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que la deuxième inclusion dans la mélangeuse (13) à cylindre est la matière grasse (24) .
14. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que les racleurs (25) selon le procédé de fabrication décollent le produit fini et passent par un système de refroidissement (26) puis vers une broyeuse ou granuleuse (27) qui forme des granulés de 2 à 4mm, qui sont dirigés vers une trémie de stockage (28) et un tunnel d'amenée (29) préchauffé à 30°C (30) et le produit selon la formule de nouveau mélangé avec 3% de matière grasse (32).
15. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que le procédé de fabrication décrit que les granulés ayant subit un mélange de matière grasse seront humidifiés par un jet micronisé et pulvérisé d'eau déminéralisée à raison de 3 à 5% (33) pour être injectés par une machine à injection (31).
16. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que le procédé de fabrication intègre une machine à injecter ou à thermoformer (31) que le temps d'injection est de 8 secondes (36) à une température de 161 °C (37), qu'un lubrifiant alimentaire est pulvérisé (35) dans le moule après chaque démoulage.
17. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que les récipients ou pots ou godets ou caissettes sont désinfectés (40) par un dispositif à l'ozone (41) ou des rayons ionisant (42) ou des ultrasons (43).
18. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un groupe de récipients ou pots ou godets ou caissettes injectés en une fois possèdent une empreinte de zone sécable.
19. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que la formule intègre un pigment de couleur.
20. Formule et procédé de fabrication d'un récipient ou pot ou godet biodégradable selon la revendication 1 caractérisé en ce que la formule intègre un fongique ou un pesticide.
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