EP2475628A1 - Procede d'obtention d'un agroliant elabore a partir d'amidons ou de farines amylacees, d'origine cerealiere ou non - Google Patents

Procede d'obtention d'un agroliant elabore a partir d'amidons ou de farines amylacees, d'origine cerealiere ou non

Info

Publication number
EP2475628A1
EP2475628A1 EP10768511A EP10768511A EP2475628A1 EP 2475628 A1 EP2475628 A1 EP 2475628A1 EP 10768511 A EP10768511 A EP 10768511A EP 10768511 A EP10768511 A EP 10768511A EP 2475628 A1 EP2475628 A1 EP 2475628A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
agroliant
starch
cereal
lime
water
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10768511A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Michèle QUENEUDEC-T'KINT
Nemer El Hajj
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universite de Picardie Jules Verne
Original Assignee
Universite de Picardie Jules Verne
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 Universite de Picardie Jules Verne filed Critical Universite de Picardie Jules Verne
Publication of EP2475628A1 publication Critical patent/EP2475628A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/10—Lime cements or magnesium oxide cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/28—Polysaccharides or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • 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
    • 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
    • C08L99/00—Compositions of natural macromolecular compounds or of derivatives thereof not provided for in groups C08L89/00 - C08L97/00
    • 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
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/16—Fibres; Fibrils
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • TITLE Process for obtaining a agroliant made from starches or starchy meals, of cereal origin or not.
  • the invention relates to a process for obtaining a agroliant made from starches or starchy meals, of cereal origin or not.
  • starch is one of the most well known biopolymers.
  • Raw materials are renewable and highly available.
  • the present invention aims to improve the water behavior of a starch-based vegetable binder. It finds a particular application for example, in the assembly of solid elements or particles, the surface treatment or for the production of aggregates or their coating.
  • the agroliant according to the invention may optionally serve as a matrix for designing composite materials optionally reinforced with plant fibers. It can also serve as a basic material for the production of agrogranulates. Areas of use include construction and packaging.
  • the wheat flour glue is an old glue, still used today by antique restorers. Vegetable glues were often based on starchy materials (containing starch), added to other substances to give them body. Flour glues (rye or wheat) or glue pastes, starch glues (potatoes), dextrin (resulting from the action of an acid on starch) and chestnuts are examples the most famous.
  • Starch Under the action of hot water, starch swells and hardens upon drying. This swelling is particularly clear from 55 ° C and is continues at higher temperatures. Starch molecules have many hydroxide groups that react with water molecules attracting and trapping them.
  • the smaller amylose molecules separate from the swollen starch grains to form a 3D network, in turn trapping water molecules.
  • the swollen starch occupies a volume equal to 30 times its initial volume. On cooling, the starch becomes en masse.
  • Plasticized starch sometimes misnamed "thermoplastic starch” can be obtained through the addition of glycerol or other plasticizers.
  • the plasticized starch can be implemented by conventional tools of the plastics industry. Unfortunately, its use is limited because it has a high sensitivity to water and limited mechanical properties compared to a conventional thermoplastic.
  • starch-based materials are used in applications in the paper and cardboard industry, textiles and adhesives, but also as filler in synthetic or natural polymers.
  • Hongjie An et al (An Hong, Hongshun Yang, Zhongdong Lin, Zhang Zhizhon: Effects of heating modes and sources on nanostructure of gelatinized starch molecules using atomic force microscopy LWT-Food Science and Technology, Volume 41, Issue8, November 2008 , Pages 1466-1471) have studied the effects of microwave heating on the nanostructure of starch molecules by atomic force microscopy (AFM).
  • AFM atomic force microscopy
  • the potato and corn starches were subjected to convection and microwave heating. Potato starches exposed to microwave radiation create networks of 0.3 to 11 nanometers in height while maize starches do not form a network. Heating influences the starches of potatoes much more than those of corn.
  • Dobircau et al (L.Dobircau, PASreekuman, R.Saiah, N.Leblanc, C.Terrié, R.Gattin, JMSaiter-Wheat flour thermoplastic matrix reinforced by waste cotton fiber: Agro-green-composites-Composites: Part A 40 ( 2009) 329-334) made by extrusion 100% natural composites from agromaterials with a matrix based on wheat flour and for the reinforcement of cotton fibers from recycling.
  • Delia Valle (Delia Valle, G., Vergnes, B., Colonna, P., Patria, A. Relationships between rheological properties of molten starches and their expansion behavior in extrusion J.Food Eng 31, 277-296 (1997) ) studied the expansion behavior of liquid starches by extrusion and showed that the expansion increases with the percentage of amylose.
  • siccativity of an oil depends on its degree of unsaturation.
  • a monounsaturated oil (a single double bond) is in principle semi-drying, a bi-unsaturated oil (two double bonds) is drying, and a tri-unsaturated oil (three double bonds) is extremely drying.
  • the siccativity covers a phenomenon of oxygen fixation in an oleaginous medium, thereby causing its solidification by polymerization and crosslinking. Siccativity is also influenced by other factors, including the shape of molecules and the position of double bonds in molecular chains. These factors characterize the properties of each oil. Fractional biomaterial processing tests have already been carried out.
  • frying is a food cooking system consisting of a substitution on the one hand of the water contained in the food by the fat of the frying in which the food is immersed. At first, a large part of the water contained in the food evaporates by the heat transmitted by the oil. Then the hot oil enters the food.
  • the test pieces were dried by steaming.
  • the immersion coating protocol consisted of immersing the specimens in the oil at room temperature and then draining them on a metal grid and finally, drying them by ventilating at 80 ° C in order to accelerate the crosslinking of the fatty acids. .
  • the specimens were immersed in oils heated to 190 ° C and then drained, cooled and conditioned in a climatic chamber at 25 ° C as in the case of dip coating.
  • the object of the present invention is to improve the water characteristics of agroliants made from starches or starchy meals, cereal origin or not.
  • It may include flour, wheat, rye, barley, corn, chestnuts, horse chestnut, millet, rice, buckwheat, quinoa, spelled, soybeans, peas, potatoes.
  • the invention has an increased interest when it comes to efficiently consume flour unfit for consumption (food).
  • the invention relates to a process for obtaining a agroliant made from starches or starchy meals, of cereal origin or not, characterized in that at least:
  • the invention arose from the discovery by the inventor that the combined presence of lime and dust from scutching, including linseed scouring improves the water resistance of a starch-based agroliant .
  • the mixture of step a) comprises
  • the lime may be aerial lime (calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ;
  • Agroliant can be subjected to a heat treatment more particularly of the type convective heating or microwaves;
  • the solvent may be water, optionally partially substituted with glycerol to improve the plasticity and impermeability; -
  • the solvent including water can also be added sucrose to increase mechanical performance and delay setting;
  • Agroliant can be foamed, especially protein, especially from hemoglobin of animal blood;
  • the agroliant can be expanded by chemical reaction in the mass or by adding a preformed foam;
  • the agroliant can optionally be colored in the mass by the addition of pigments;
  • the agroliant may optionally be supplemented with mineral or organic fillers and in particular lignocellulosic fillers, in the micronized or granular state;
  • the mixture can be fiber also including plant fibers
  • the said fibers may be lignocellulosic materials selected from the group of cereal byproducts such as flax or hemp grinding products, beet pulp, shives flax, hemp, straw, corn flakes, colza, silo refusal;
  • any other lignocellulosic coproduct derived from agricultural production, or growing in the wild, or from logging, may be used.
  • - Starch meal may be selected from the following group: wheat, rye, barley, maize, chestnut, horse chestnut, millet, rice, buckwheat, quinoa, spelled flour , soy, peas, potatoes, cassava;
  • the product loaded, or not, possibly fiber can be shaped by casting, thermocompression, or extrusion, or by any other forming process for the production of machinable plates of varying thicknesses;
  • the agroliant can be spread in thin layers, protective or to assemble rigid structural elements including particle board, fiber board or wood boards, after cooling, the mixture hardening to give more or less rigid materials depending on the starting composition;
  • the water resistance can be further improved by frying said agroliant, after the shaping step;
  • the dust of scutching is particularly resulting from the treatment of linen.
  • hemp scutching dust is also suitable.
  • the wheat flour used is of type 55 in the classification of flours (that is to say that the flour produces less than 0.55 g of ash per 100 g of flour).
  • the composition of the mixture with the solvent (water) is as follows (ratio by mass):
  • This composition is subjected to a microwave treatment in a domestic microwaves oven for a time which depends on the mass of material treated, ie 1 min at 900 Watts per 100 g of the mixture with the solvent (water).
  • the maximum saturation rate is 180%; the destruction of the sample by decohesion is obtained after 48 hours of immersion in water.
  • the maximum saturation rate is determined as follows.
  • a material is prepared according to Example 1. After forming, a frying treatment is carried out with a fat such as linseed oil or sunflower oil. This frying is followed by drying at medium temperature to accelerate the polymerization (200 ° C for 10 minutes and then drying at 100 ° C). It has been noticed that the oil having penetrated inside the sample is polymerized. After nine days of immersion in the water, the maximum saturation rate dropped to 45% and the material is still not destroyed.
  • a fat such as linseed oil or sunflower oil.
  • a formulation material identical to that of Example 1 is shaped without microwave treatment. A more rigid and water-resistant material is obtained than with microwave treatment. After seven days of immersion in water, the material is not destroyed and the maximum saturation is 66%.
  • Example 1 A mixture in the same proportions as in Example 1 is formulated. However, wheat flour is replaced by buckwheat flour (which does not include gluten, unlike wheat flour). This product is subjected to a microwave treatment. After seven days of immersion, the cohesion of the material is still maintained and the maximum saturation rate is 10g%. Without microwave treatment, the maximum saturation rate is 47% after seven days.
  • a composition is produced in the same proportions as in Example 1, replacing the wheat flour with oatmeal.
  • the agroliant has a maximum saturation of 88% after seven days of immersion.
  • the sample is destroyed after 48 hours of immersion and the saturation is 194%.
  • Example 1 The thermal and mechanical characteristics of Example 1 are illustrated in the following two tables (Table 1 and Table 2).
  • Table 1 and Table 2 A third table illustrates the water performance of the agroliants of Examples 2 to 6.
  • Density materials of the order of 800 kg / m J to 900 kg / m -1 .

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Grain Derivatives (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé d'obtention d'un agroliant élaboré à partir d'amidon ou de farines amylacées, d'origine céréalière ou non. Selon l'invention : a) on réalise un mélange homogénéisé à sec à partir : d'au moins une farine amylacée ou d'amidon, de chaux, de poussières issues du teillage, séparées ou non de leur fraction lignocellulosique, b) on ajoute audit mélange un solvant, obtenant ledit agroliant. Le procédé conforme à l'invention permet d'obtenir des agroliants à base d'amidon de comportement hydrique amélioré.

Description

TITRE : Procédé d'obtention d'un agroliant élaboré à partir d'amidons ou de farines amylacées, d'origine céréalière ou non.
L'invention est relative à un procédé d'obtention d'un agroliant élaboré à partir d'amidons ou de farines amylacées, d'origine céréalière ou non.
Actuellement, l'amidon est un des biopolymères les plus connus.
Il présente de bonnes performances dans différents domaines.
Les matières premières sont renouvelables et d'une grande disponibilité.
Toutefois, la grande sensibilité à l'eau de l'amidon en tant que biopolymère conduit à une durabilité limitée. De plus, l'origine naturelle de ses composants entraîne une grande dispersion dans les propriétés.
La présente invention vise l'amélioration du comportement hydrique d'un liant végétal à base d'amidon. Elle trouve une application particulière par exemple, dans l'assemblage d'éléments massifs ou de particules, le traitement de surfaces ou encore pour l'élaboration de granulats ou leur enrobage.
L'agroliant conforme à l'invention pourra éventuellement servir comme matrice pour concevoir des matériaux composites éventuellement renforcés de fibres végétales. Il pourra également servir de matière de base pour la fabrication d'agrogranulats. Les domaines d'utilisation sont notamment la construction et l'emballage.
La colle à base de farine de blé est une colle ancienne, encore utilisée aujourd'hui par les restaurateurs d'antiquités. Les colles végétales étaient bien souvent à base de matières amylacées (contenant de l'amidon), additionnées à d'autres substances pour leur donner du corps. Les colles de farine (seigle ou blé) ou colles de pâtes, colles de fécule (pommes de terre), de dextrine (résultant de l'action d'un acide sur l'amidon) et de marrons d'Inde font partie des exemples les plus connus.
Sous l'action de l'eau chaude, l'amidon gonfle et durcit à la dessiccation. Ce gonflement est particulièrement net à partir de 55 °C et se poursuit aux températures plus élevées. Les molécules d'amidon possèdent de nombreux groupes hydroxydes qui réagissent au contact des molécules d'eau les attirant et les emprisonnant.
Les molécules d'amylose plus petites se séparent des grains d'amidon gonflés pour former un réseau 3D, emprisonnant à son tour des molécules d'eau. La perte d'eau libre et le rétrécissement du flux d'eau, dus au gonflement des grains occupant de plus en plus de volume, contribuent à la viscosité croissante de la dispersion. Ce processus est irréversible. L'amidon gonflé occupe un volume égal à 30 fois son volume initial. Au refroidissement, l'amidon se prend en masse.
L'amidon plastifié, quelquefois appelé abusivement « amidon thermoplastique » peut être obtenu grâce à l'ajout de glycérol ou d'autres plastifiants. L'amidon plastifié peut être mis en œuvre par des outils conventionnels de la plasturgie. Malheureusement, son utilisation reste limitée car il possède une forte sensibilité à l'eau et des propriétés mécaniques limitées par rapport à un thermoplastique classique.
Pour pallier ces inconvénients, tout en préservant la biodégrabilité d'ensemble du matériau, différentes stratégies ont été développées telles que la modification chimique de l'agropolymère ou la formulation de l'agroproduit avec d'autres composés.
Divers matériaux à base d'amidon sont utilisés dans des applications dans l'industrie du papier et des cartons, des textiles et les adhésifs, mais aussi comme charge, dans les polymères synthétiques ou naturels.
Ainsi, il est connu de produire des pneumatiques avec des charges organiques à base d'amidon de maïs en substitution partielle à la silice et aux suies. De même, des polymères synthétiques comme le polyéthylène ont été chargés par de faibles proportions d'amidon (de 5 à 15 % en masse) pour produire des films de paillage agricole, des sacs et des emballages. D'autres combinaisons avec des polymères de synthèse biodégradables, comme les polycaprolactones ont été proposés. Par ailleurs, Hongjie An et al (Hongie An, Hongshun Yang, Zhongdong Lin, Zhizhon Zhang : Effects of heating modes and sources on nanostructure of gelatinized starch molécules using atomic force microscopy LWT-Food Science and Technology, Volume 41 , Issue8, November 2008, Pages 1466-1471) ont étudié les effets du chauffage micro-ondes sur la nanostructure des molécules d'amidon par microscopie à force atomique (AFM). Les amidons de pommes de terre et de maïs ont été soumis à un chauffage par convection et par micro-ondes. Les amidons de pommes de terre exposés au rayonnement micro-ondes créent des réseaux de hauteur de 0,3 à 11 nanomètres alors que les amidons de maïs ne forment pas de réseau. Le chauffage influence les amidons de pommes de terre beaucoup plus que ceux de maïs.
Les résultats ont toutefois révélé qu'un chauffage au microondes conduit à une gélatinisation incomplète de l'amidon en comparaison avec un chauffage par convection.
D'un autre côté, Jiang Zhou et al(Jiang Zhou, Jim Song, Roger Parker : « Microwave assisted moulding using expandable extruded pellets from wheat flours and starch » carbohydrat polymers, Volume 69, Issue 3, 25 June 2007 Pages 445-454) ont démontré la faisabilité de blocs d'amidon à partir de boulettes extrudées à base de farine de blé par application d'un chauffage micro-ondes, cette méthode est connue sous le nom de micromoulage assisté (MAM).
La faisabilité de matériaux extrudés à base de farine de blé a également été étudiée. Cette étude a vérifié qu'il n'y a pas grande différence entre les matériaux à base de farine de blé et ceux à base d'amidon de blé.
Dobircau et al (L.Dobircau, P.A.Sreekuman, R.Saiah, N.Leblanc, C.Terrié, R.Gattin, J.M.Saiter-Wheat flour thermoplastic matrix reinforced by waste cotton fibre : Agro-green-composites- Composites : Part A 40 (2009) 329-334) ont réalisé par extrusion des composites 100 % naturels à partir d'agromatériaux avec pour matrice une formulation à base de farine de blé et pour le renfort des fibres de coton issues de recyclage. Délia Valle (Délia Valle, G., Vergnes, B., Colonna, P., Patria, A.Relations between rheological properties of molten starches and their expansion behaviour in extrusion. J.Food Eng. 31 , 277-296 (1997)) a étudié le comportement d'expansion des amidons liquides par extrusion et a montré que l'expansion augmente avec le pourcentage d'amylose.
Cela étant, dans le domaine du lin, lors du teillage, on recueille des poussières qui sont un mélange complexe de ciment pectique, de fractions lignocellulosiques et minérales. On peut estimer leur composition à environ 5,5 % d'eau, 48,8 % de matière minérale et 45,7 % de matière organique (8,7 % d'hémicelluloses, 15 % de cellulose, 10,5 % de lignines et 11 ,5 % de substances solubles). Ces substances solubles sont constituées d'environ 6 % de protéines dégradées, le reste étant des ciments pectiques. Les éléments de la fraction minérale ont été évalués à plus de 60 % de silicium, environ 25 % d'aluminium, 5 % de calcium et de sodium, 3 % de magnésium.
Dans le cas du lin textile, les poussières représentent environ
10 % de la biomasse récoltée : la quantité générée annuellement en France est estimée à 600 tonnes.
Or, les poussières issues du teillage du lin sont peu valorisées. Elles sont actuellement principalement utilisées dans la fabrication de terreau, d'où la nécessité de trouver d'autres voies d'utilisation de ces poussières.
Cela étant, il est à remarquer que la siccativité d'une huile dépend de son degré d'insaturation. Une huile monoinsaturée (une seule double liaison) est en principe semi-siccative, une huile biinsaturée (deux doubles liaisons) est siccative, et une huile triinsaturée (trois doubles liaisons) est extrêmement siccative.
La siccativité recouvre un phénomène de fixation de l'oxygène dans un milieu oléagineux, provoquant ainsi par polymérisation et réticulation sa solidification. La siccativité est également influencée par d'autres facteurs, notamment la forme des molécules et la position des doubles liaisons dans les chaînes moléculaires. Ces facteurs caractérisent les propriétés de chaque huile. Des essais de traitement de biomatériaux par friture ont déjà été effectués. Techniquement, la friture est un système de cuisson des aliments consistant en une substitution d'une part de l'eau contenue dans l'aliment par la matière grasse de la friture dans laquelle l'aliment est immergé. Dans un premier temps, une grande partie de l'eau contenue dans l'aliment s'évapore par la chaleur transmise par l'huile. Ensuite, l'huile chaude pénètre dans l'aliment.
C. Geneau (Céline GENEAU : Procédé d'élaboration d'agromatériau composite naturel par extrusion bivis et injection moulage de tourteau de tournesol. Thèse de polytechnique de toulouse. Soutenue 14 novembre 2006) a utilisé ce phénomène pour traiter des agromatériaux à base de tourteau de tournesol et a comparé l'enduction par immersion et la friture à l'huile.
Les éprouvettes ont été séchées par étuvage. Le protocole de l'enduction par immersion consistait à immerger les éprouvettes dans l'huile à température ambiante puis à procéder à un égouttage sur grille métallique et enfin, à sécher par étuvage ventilé à 80°C afin d'accélérer la réticulation des acides gras. Dans le cas du traitement par friture, les éprouvettes étaient plongées dans des huiles chauffées à 190°C puis égouttées, refroidies et conditionnées en enceinte climatique à 25 °C comme dans le cas de l'enduction par immersion.
C. Geneau (ci-dessus) a estimé que la friture n'apportait pas suffisamment de bénéfice quant aux propriétés des matériaux.
Le but de la présente invention vise à améliorer les caractéristiques hydriques d'agroliants élaborés à partir d'amidons ou de farines amylacées, d'origine céréalière ou non.
Il peut notamment s'agir de farine, de blé, de seigle, d'orge, maïs, châtaignes, marron d'Inde, millet, riz, sarrasin, quinoa, épeautre, soja, pois, pommes de terre.
L'invention présente un intérêt accru lorsqu'il s'agit de valoriser des farines impropres à la consommation (alimentaire). A cette fin, l'invention concerne un procédé d'obtention d'un agroliant élaboré à partir d'amidons ou de farines amylacées, d'origine céréalière ou non, caractérisé en ce qu'au moins :
a) on réalise un mélange homogénéisé à sec à partir :
- d'au moins une farine amylacée ou d'amidon,
- de chaux,
- de poussières issues du teillage, notamment du teillage de lin, séparées ou non de leur fraction lignocellulosique,
b) on ajoute audit mélange un solvant, afin d'obtenir ledit agroliant.
L'invention est née de la constatation par l'inventeur que la présence combinée de la chaux et des poussières issues du teillage, notamment du teillage de lin permet d'améliorer la résistance à l'eau d'un agroliant à base d'amidons.
Dans un mode de réalisation, le mélange de l'étape a) comprend
50 à 60 %, de préférence 53 à 57 % et plus préférentiellement encore environ 55 % en poids d'au moins une farine amylacée ou d'amidon ;
8 à 15 %, de préférence 10 à 12 % et plus préférentiellement encore environ 11 % en poids de chaux ;
30 à 40 % , de préférence 32 à 37 % et plus préférentiellement encore environ 34 % en poids de poussières issues du teillage, notamment du teillage de lin.
Selon les caractéristiques optionnelles, prises seules ou en combinaison :
- La chaux peut être de la chaux aérienne (hydroxyde de calcium (Ca(OH)2 ;
- L'agroliant peut subir un traitement thermique plus particulièrement du type chauffage convectif ou par micro-ondes ;
- Le solvant peut être de l'eau, éventuellement partiellement substitué par du glycérol pour améliorer la plasticité et l'imperméabilité ; - Le solvant notamment l'eau, peut être également additionné de saccharose pour augmenter les performances mécaniques et retarder la prise ;
- L'agroliant peut subir un moussage, notamment protéinique tout particulièrement à partir d'hémoglobine de sang animal ;
- L'agroliant peut être expansé par réaction chimique dans la masse ou par ajout d'une mousse préformée ;
- L'agroliant peut éventuellement être coloré dans la masse par l'addition de pigments ;
- L'agroliant peut éventuellement être additionné de charges minérales ou organiques et notamment lignocellulosiques, à l'état micronisé ou granulaire ;
- Le mélange peut être également fibré notamment par des fibres végétales ;
- Lesdites fibres peuvent être des matières lignocellulosiques choisies parmi le groupe de coproduits céréaliers tels que produits de défibrage du lin ou du chanvre, pulpes de betteraves, anas de lin, chènevotte, pailles, menues pailles de céréales, de colza, refus de silos ;
- Il est à noter que tout autre coproduit lignocellulosique issu de la production agricole, ou poussant à l'état sauvage, ou provenant de l'exploitation forestière, peut être utilisé.
- La farine amylacée peut être choisie parmi le groupe suivant : farines de blé, de seigle, d'orge, de maïs, de châtaignes, de marrons d'Inde, de millet, de riz, de sarrasin, de quinoa, d'épeautre, de soja, de pois, de pommes de terre, de manioc ;
- Le produit chargé, ou non, éventuellement fibré, peut être mis en forme par coulage, thermocompression, ou extrusion, ou par tout autre procédé de mise en forme pour l'élaboration de plaques usinables d'épaisseurs variables ;
- L'agroliant peut être étalé en couches minces, de protection ou pour assembler des éléments structuraux rigides et notamment des panneaux de particules, de fibres ou des plaques de bois, après refroidissement, le mélange durcissant pour donner des matériaux plus ou moins rigides suivant la composition de départ ;
- La résistance à l'eau peut être encore améliorée par friture dudit agroliant, après l'étape de mise en forme ;
- La poussière de teillage est particulièrement issue du traitement du lin. Toutefois, la poussière de teillage de chanvre convient également.
Nous décrivons ci-après quelques exemples non limitatifs de l'invention.
Exemple 1 :
La farine de blé utilisée est du type 55 dans la classification des farines (c'est-à-dire que la farine produit moins de 0,55 g de cendres pour 100 g de farine). La composition du mélange avec le solvant (eau) est le suivant (ratio en masse) :
- blé/eau = 0,6
- farine/chaux = 5
- farine/poussière de teillage (lin) = 1 ,6
Cette composition est soumise à un traitement micro-ondes dans un four à microndes domestique pendant un temps qui dépend de la masse de matière traitée, soit 1 min à 900 Watts pour 100 g du mélange avec le solvant (eau). Le taux maximal à saturation est 180 % ; la destruction de l'échantillon par décohésion est obtenue après 48 heures d'immersion dans l'eau.
Le taux maximal à saturation est déterminé comme suit.
L'échantillon à tester est immergé dans l'eau et pesé à intervalles réguliers jusqu'à masse constante. On admet que l'échantillon est alors saturé. Le taux maximal à saturation est calculé à partir de l'expression : H%=(M à saturation - M initiale sèche)x100/M initiale sèche.
Exemple 2 :
Un mélange identique à celui de l'exemple 1 , est formulé. On ajoute, en outre, du sucre dans des proportions farine de blé/sucre = 1. Le mélange est également soumis à un traitement micro-ondes. Le taux maximal de saturation n'est plus que de 70 %. La destruction de l'échantillon apparaît également au bout de 48 heures d'immersion dans l'eau.
Exemple 3 :
Un matériau est élaboré conformément à l'exemple 1. On fait subir, après mise en forme, un traitement par friture avec une matière grasse telle que de l'huile de lin ou de l'huile de tournesol. Cette friture est suivie d'un séchage à température moyenne pour accélérer la polymérisation (200°C pendant 10 minutes puis séchage à 100°C). On a pu remarquer que l'huile ayant pénétré à l'intérieur de l'échantillon est polymérisée. Après neuf jours d'immersion dans l'eau, le taux de saturation maximal est descendu à 45 % et le matériau n'est toujours pas détruit.
Exemple 4 :
Un matériau de formulation identique à celui de l'exemple 1 est mis en forme sans traitement micro-ondes. On obtient un matériau plus rigide et plus résistant à l'eau qu'avec un traitement par micro-ondes. Au bout de sept jours d'immersion dans l'eau, le matériau n'est pas détruit et le taux de saturation maximal est de 66 %.
Exemple 5 :
Un mélange dans les mêmes proportions que dans l'exemple 1 est formulé. La farine de blé est toutefois remplacée par de la farine de sarrasin (qui ne comprend pas de gluten contrairement à la farine de blé). Ce produit est soumis à un traitement micro-ondes. Après sept jours d'immersion, la cohésion du matériau se maintient toujours et le taux de saturation maximal est de 10g%. Sans traitement micro-ondes, le taux maximal de saturation est de 47 % après sept jours.
Exemple 6 :
Une composition est réalisée dans les mêmes proportions que l'exemple 1 en remplaçant la farine de blé par de la farine d'avoine. L'agroliant a un taux de saturation maximal de 88 % après sept jours d'immersion. Lorsque le produit subit un traitement par micro-ondes, l'échantillon est détruit au bout de 48 heures d'immersion et le taux de saturation est de 194 %.
Dans tous les cas, quel que soit le type de farine, sans ajout de chaux ou de poussières de teillage, le matériau se dégrade très rapidement dans l'eau. La résistance à l'eau nécessite la présence simultanée de la chaux et des poussières.
Les caractéristiques thermiques et mécaniques de l'exemple 1 sont illustrées dans les deux tableaux suivants (tableau 1 et tableau 2). Un troisième tableau illustre les performances hydriques des agroliants des exemples 2 à 6.
Tableau 1 : Caractéristiques thermiques exemple 1.
Tableau 2 : Caractéristiques mécaniques exemple 1.
Tableau 3 : Performances hydriques des exemples 2 à 6.
Matériaux de masses volumiques de l'ordre de 800 kg/mJ à 900 kg/m'1.
(*) au bout du temps indiqué de séjour dans l'eau, l'échantillon n'est toujours pas détruit.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'obtention d'un agroliant élaboré à partir d'amidons ou de farines amylacées, d'origine céréalière ou non, caractérisé en ce que au moins :
a) on réalise un mélange homogénéisé à sec à partir :
- d'au moins une farine amylacée ou d'amidon,
- de chaux,
- de poussières issues du teillage, séparées ou non de leur fraction lignocellulosique,
b) on ajoute audit mélange un solvant, afin d'obtenir ledit agroliant.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la chaux est de la chaux aérienne (Ca(OH)2).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel on fait subir audit agroliant un traitement thermique, plus particulièrement du type chauffage convectif ou par micro-ondes.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel ledit solvant est de l'eau.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'eau est substituée en partie par du glycérol.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel on ajoute au solvant du saccharose.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel on fait subit audit agroliant un moussage protéinique, et tout particulièrement à partir d'hémoglobine de sang animal.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel on expanse ledit agroliant par réaction chimique dans la masse ou par ajout d'une mousse préformée.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel on ajoute audit agroliant une charge minérale ou organique, micronisée ou granulaire.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel on ajoute audit agroliant, chargé ou non, des fibres.
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel lesdites fibres sont des matières lignocellulosiques choisies parmi le groupe de coproduits céréaliers tels que produits de défibrage du lin ou du chanvre, pulpes de betterave, anas de lin, chènevotte, pailles, menues pailles de céréales, de colza, refus de silo.
12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11 , dans lequel la farine amylacée est choisie parmi le groupe suivant : farine de blé, de seigle, d'orge, de maïs, de châtaignes, de marrons d'Inde, de millet, de riz, de sarrasin, de quinoa, d'épeautre, de soja, de pois, de pommes de terre, de manioc.
13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel on met en forme le ledit agroliant notamment par coulage, thermocompression, extrusion.
14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel on fait subir un traitement par friture audit agroliant formé.
15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel la poussière de teillage est issue du traitement du lin.
16. Procédé selon l'une des revendications 1 à 15, dans lequel le mélange de l'étape a) comprend
- 50 à 60 %, de préférence 53 à 57 % et plus préférentiellement encore environ 55 % en poids d'au moins une farine amylacée ou d'amidon ;
- 8 à 15 %, de préférence 10 à 12 % et plus préférentiellement encore environ 11 % en poids de chaux ;
- 30 à 40 % , de préférence 32 à 37 % et plus préférentiellement encore environ 34 % en poids de poussières issues du teillage, notamment du teillage de lin.
EP10768511A 2009-09-10 2010-09-09 Procede d'obtention d'un agroliant elabore a partir d'amidons ou de farines amylacees, d'origine cerealiere ou non Withdrawn EP2475628A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0904319A FR2949784B1 (fr) 2009-09-10 2009-09-10 Procede d'obtention d'un agroliant elabore a partir d'amidons ou de farines amylacees, d'origine cerealiere ou non
PCT/FR2010/000613 WO2011030016A1 (fr) 2009-09-10 2010-09-09 Procede d'obtention d'un agroliant elabore a partir d'amidons ou de farines amylacees, d'origine cerealiere ou non

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2475628A1 true EP2475628A1 (fr) 2012-07-18

Family

ID=42083968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP10768511A Withdrawn EP2475628A1 (fr) 2009-09-10 2010-09-09 Procede d'obtention d'un agroliant elabore a partir d'amidons ou de farines amylacees, d'origine cerealiere ou non

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2475628A1 (fr)
FR (1) FR2949784B1 (fr)
WO (1) WO2011030016A1 (fr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107083075A (zh) * 2017-04-25 2017-08-22 贵州省玉态康环保餐具有限公司 一种生物降解秸秆一次性用品及其制备方法
WO2019206444A1 (fr) * 2018-04-27 2019-10-31 Knauf Gips Kg Composition pour mortier pulvérulent et mortier pulvérulent, en particulier pour utilisation en tant que reboucheur

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE119492C (fr) * 1900-01-01
FR689283A (fr) * 1928-08-15 1930-09-04 Procédé pour la fabrication de pierres moulées insonores
FR764197A (fr) * 1933-09-05 1934-05-16 Process Holdings Company Matière isolante contre le son et la chaleur et son procédé de fabrication
FR2826360B1 (fr) * 2001-06-21 2003-10-17 Strasservil Erovente S A Nouveaux betons et mortiers de chanvre, leur procede de preparation et leur applications
CN1180031C (zh) * 2002-01-10 2004-12-15 武汉大学 植物纤维淀粉可降解餐具及其制备方法
FR2927623B1 (fr) * 2008-02-19 2012-05-25 Imerys Tc Composition de mousse de chaux pour isolation thermique

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2011030016A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2949784A1 (fr) 2011-03-11
FR2949784B1 (fr) 2011-11-25
WO2011030016A1 (fr) 2011-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ibrahim et al. Extraction, chemical composition, and characterization of potential lignocellulosic biomasses and polymers from corn plant parts
Cerqueira et al. Effect of glycerol and corn oil on physicochemical properties of polysaccharide films–A comparative study
Hidayat et al. Preparation and properties of binderless boards from Jatropha curcas L. seed cake
Alix et al. Biocomposite materials from flax plants: preparation and properties
Versino et al. Sustainable use of cassava (Manihot esculenta) roots as raw material for biocomposites development
Sahari et al. Physico-chemical and thermal properties of starch derived from sugar palm tree (Arenga pinnata)
CN109476879B (zh) 包含改性木质素的聚合物材料
Dos Santos et al. Influence of sugarcane bagasse fiber size on biodegradable composites of thermoplastic starch
EP4051742A1 (fr) Composition comprenant une graine de plante broyée, un isolat de protéine, de l'amidon ou un mélange de ceux-ci, oxyde métallique et plastifiant
FR2955329A1 (fr) Procede de preparation de compositions thermoplastiques a base d'amidon plastifie et compositions
Ibrahim et al. Processing and characterization of cornstalk/sugar palm fiber reinforced cornstarch biopolymer hybrid composites
EP2475628A1 (fr) Procede d'obtention d'un agroliant elabore a partir d'amidons ou de farines amylacees, d'origine cerealiere ou non
Admase et al. Development and characterization of sustainable biodegradable wood adhesive using starch as the main ingredient
Galicia-García et al. Thermal and microstructural characterization of biodegradable films prepared by extrusion–calendering process
Evon et al. Bio-based materials from sunflower co-products, a way to generate economical value with low environmental footprint
WO2022180060A1 (fr) Compositions adhésives comprenant des adhésifs biosourcés issus de ressources renouvelables, et leur utilisation pour la fabrication de contreplaqué
Obasi Tensile and biodegradable properties of extruded sorghum flour filled high density polyethylene films
EP2398856B1 (fr) Procédé d'obtention d'un agro matériau, notamment agro liant ou agro composite, et agro matériau obtenu par un tel procédé
CN110914369A (zh) 生物质组合物及生物质成形体
EP2593498B1 (fr) Procédé pour l'élaboration d'un polymère thermodurcissable et un tel polymère thermodurcissable
EP0989228A1 (fr) Matériau à base de matière végétale issue de plantes céréalières et procédé d'obtention
Sahari et al. Natural fibre-reinforced thermoplastic starch composites
FR3030538A1 (fr) Bio-composite hybride s2p
Saritha Chandran et al. Mechanical, Thermal and Biodegradation of Jackfruit Seed Starch Bioplastic
Levina et al. Biologically-derived corn starch and glycerol coatings for possible wood surface modification: analysis of strength and moisture-related properties

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20120229

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20130910

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20140213

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20140624