FR3103476A1 - Procédé et contenants alimentaires fractionnés à dessein pour optimiser leur cycle de vie et leur économie circulaire - Google Patents

Abstract

Un contenant alimentaire (1) pour l’économie circulaire est fractionné à dessein pour faciliter le tri de ses composants et leur traitement jusqu’à la déchetterie, pendant la déchetterie, après la déchetterie, et pour son ré-usage pour tout ou partie. Il résulte d’un assemblage utilisant indifféremment les matériaux ou ressources verre, céramique, métaux, cartons et matériaux ligno-cellulosiques rendus hydrophobes, sandwiches de cartons et de tissus recyclés, bois ou tronçons de bambou usinés, bois moulés, bois débités assemblés, plastiques compostables, et polymères élastomères compostables. Il comporte au moins une fraction de calage et d’action en force (37), et des fractions initiales (1x) subissant l’effort de ladite (desdites) fraction(s) de calage (37). La configuration desdites fractions permet un assemblage étanche s’achevant en force, et un désassemblage déclenché par un contre-effort. Tout élastomère compostable, utilisé en fraction ou en revêtement de fractions, peut subir directement la pression de l’action de calage et d’action en force. Figure pour l’abrégé : Fig. 27 C

Description

Procédé et contenants alimentaires fractionnés à dessein pour optimiser leur cycle de vie et leur économie circulaire

CONTEXTE DE L’INVENTION
LA MASSE DES PLASTIQUES NON-BIODEGRADABLES SUR LA PLANETE
Bien qu’inférieures déchets des plastiques industriels, les déchets plastiques de l’alimentaire sont colossaux. Selon Euromonitor International, 488 milliards de bouteilles en plastique ont été vendues en 2016. https://www.slideshare.net/Euromonitor/the-global-pet-bottle-market-in-2016-key-performances-and-prospects-for-growth. Ce chiffre était de 300 milliards en 2006. Selon l’ONU, 17 millions de barils de pétroles sont utilisés pour fabriquer le plastique chaque année.
600000tonnes de déchets plastiques sont rejetés chaque année en mer Méditerranée par 22pays, dont en particulier l’Egypte, la Turquie et l’Italie, alerte le World Wildlife Fund (WWF) en juin 2019. La France est le plus gros producteur et contribueau rejet de 80000tonnes de plastiques dans la nature chaque année, dont plus de 10000entrent en mer Méditerranée.

LE DEFICIT DU RECYCLAGE DES PLASTIQUES NON-BIODEGRADABLES
Selon la Fondation Ellen MacArthur, les emballages pour 40 % vont en décharge, pour 32% vont polluer les mers, pour 14% ont une valorisation énergétique, et pour 14 % sont recyclés.

L’EFFET DELETERE DES PLASTIQUES NON-BIODEGRADABLES SUR LA BIODIVERSITE
Les plastiques non recyclés se retrouvent dans les océans, soit en morceaux visibles, soit en micro-particules invisibles. Mais la compréhension des écosystèmes marins et de leur instabilité est hors de portée des connaissances scientifiques. On en connaît quelques bribes.
Par exemple, les coraux des récifs coralliens indonésiens où les plastiques abondent sont 20 fois plus infestés de maladies que les coraux des récifs coralliens moins souillés.
Cf Lamb JB,Willis BL,Fiorenza EA,Couch CS,Howard R,Rader DN,True JD,Kelly LA,Ahmad A,Jompa J,Harvell CD. Plastic waste associated with disease on coral reefs. Science.2018 Jan 6;359(6374):460-462.
Cf. Chapron L,Peru E,Engler A,Ghiglione JF,Meistertzheim AL,Pruski AM,Purser A,Vétion G1,Galand PE1,Lartaud F. Macro- and microplastics affect cold-water corals growth, feeding and behaviour. Sci Rep.2018 Oct 17;8(1):15299.
On sait depuis très peu de temps qu’une part non-négligeable de la biomasse océanique est constituée de virus, et l’on vient juste de prendre la mesure de leur extraordinaire variété. (Cf Marine DNA Viral Macro- and Microdiversity from Pole to Pole. Cell. 2019 May 16;177(5):1109-1123. 2019).
Il existe de fait une grande incertitude sur l’impact des déchets plastiques sur les écosystèmes marins. Chaque micro-particule de plastique rentre en contact avec cette infinie variété de virus.
Un autre exemple est illustré par les Copépodes, parmi des centaines de milliers d’autres exemples possibles. Environ la moitié des 13,000 espèces décrites des copépodes sont parasites. Ces petits animaux vivent en ecto- ou endo-parasites aux dépens des poissons, des requins, des mammifères marins et de très nombreuses espèces de vertébrés, comme des mollusques, des tuniciers ou des coraux.
On ne connait pas les conséquences de l’ingestion des micro-particules de plastiques par les Copépodes. L’on est cependant fondé à s’interroger sur une inévitable interaction physique et biologique entre les micro-particules de plastiques et l’univers méconnu de la biomasse océanique.
Sur un sujet aussi impactant, l’ignorance est la règle.
L’abondance des plastiques non biodégradables dans nos emballages doit donc être combattue.
Comme les cartons alimentaires du marché comportent souvent des films plastiques mal recyclés, il ressort qu’actuellement, chaque cm² de surface de contenant alimentaire gagné par les matériaux biodégradables ou par des matériaux ré-utilisables comme le verre creux au détriment de ces plastiques non biodégradables comporte un gain environnemental résultant d’une meilleure efficacité de leur gestion après usage.
On pourra ainsi envisager le réemploi ou le compostage et une meilleure Economie Circulaire pour autant que les contenants aient été pensés avec l’objectif que ces opérations soient menées efficacement avant, pendant et après la déchetterie.

CONTEXTE REGLEMENTAIRE DU CONTACT ALIMENTAIRE
Le texte qui suit est extrait d’un document de la DGCCRF (Direction générale de la concurrence, de la consommation et de la répression des fraudes).

Définition du contact alimentaire
L'aptitude au contact alimentaire d'un objet signifie que le matériau dont il est constitué répond à des exigences règlementaires ou normatives garantissant qu'il n'y a pas de risque de toxicité induite pour des aliments ou boissons, dès lors que cet objet est utilisé dans des conditions normales.
L’aptitude d’un matériau ou objet (emballage, colle, rideau à lanières …) au contact alimentaire est représenté en Europe par un pictogramme présentant un verre à pied et une fourchette.

Le cadre règlementaire qui entoure la notion de contact alimentaire
La qualité et le niveau de sécurité des matériaux destinés au contact des denrées alimentaires sont ainsi définis par la loi au niveau national ou communautaire.
Les matériaux et objets au contact des denrées alimentaires sont régis par le Règlement CE n° 1935/2004, du Parlement Européen et du Conseil
La base de ce règlement est le principe d'inertie des matériaux, d'après lequel les matériaux en conditions normales d’utilisation ne doivent pas céder aux aliments, et ce par migration des constituants dans des quantités susceptibles de présenter un risque pour le consommateur ou susceptibles de modifier les caractéristiques ou la composition de l'aliment.
Le présent règlement s’applique aux matériaux et objets, y compris les matériaux et objets actifs et intelligents destinés à entrer en contact avec des aliments, qui, à l’état de produit fini:
- sont destinés à entrer en contact avec des denrées alimentaires,
- sont déjà en contact avec des denrées alimentaires et sont destinés à cet effet,
- dont on peut raisonnablement prévoir qu’ils seront mis en contact avec des denrées alimentaires ou leur transféreront leurs constituants dans les conditions normales ou prévisibles de leur emploi.

Les denrées alimentaires concernées sont les aliments et les boissons (sous forme de produits finis ou lors de leur transformation) et destinés à l’alimentation humaine.
Les matériaux et objets soumis aux dispositions du règlement européen sont les emballages et conditionnements, y compris les boites, bouteilles, films utilisés à des fins de protection ou de conservation des denrées alimentaires (…)
L'Europe fonctionne avec une liste "positive" de substances : celles qui y figurent sont autorisées, les autres interdites..
Les États-Unis ont une démarche inverse une liste négative (tout ce qui n'est pas interdit est autorisé).

CONTEXTE TECHNOLOGIQUE ET CONSIDERATIONS ENVIRONNEMENTALES
En effet, les emballages alimentaires non seulement sont appréciés en fonction de leurs propriétés de barrière à l’eau, aux graisses et aux gaz, mais de plus doivent être conçus en fonction du statut qu’ils acquièrent en tant que déchets, et ce statut dépend à la fois du matériau dont ils sont faits et de la maturité des différentes filières de recyclage ou de compostage.
Par exemple, en France, le verre et les métaux sont facilement recyclables, et des matériaux composites avec plastiques le sont difficilement.
Par exemple encore, les matériaux ligno-cellulosiques sont facilement compostables.
Les matériaux ligno-cellulosiques vont de la pulpe cellulosique, qui peut être moulée ou thermosoufflée, jusqu’aux fibres naturelles -comme de bambou ou de lin ou équivalents-,
en passant par des cartons blancs ou bruns, qui peuvent constituer des contenants par pliage.
Les matériaux ligno-cellulosiques doivent être protégés de l'humidité.
Une technique d’imperméabilisation classique fait appel à des fibres de plastique (vinyle ou polypropylène) et ne donne pas satisfaction sur le plan économique et environnemental.
Une autre technique associe la cellulose et l’aluminium, qu’il faut cependant apprécier au vu des capacités réelles des filières de recyclage.
Une voie alternative a été proposée dans laquelle des nanoparticules d'oxydes minéraux qui sont "vaporisées" à la surface de fibres de cellulose, une technique qu’il faut cependant elle aussi apprécier au vu des capacités réelles des filières de recyclage.
Un très gros marché est représenté par les briques alimentaires de type Tetra-PaK, dont le recyclage n’est pas souvent complet.
Les briques alimentaires, telles que les briques de lait ou de jus de fruit,sont constituées à 75% de papier carton, 20% de plastique et 5% d’aluminium. Pour leur recyclage, les fibres decellulosesont isolées et utilisées pour fabriquer des produits industriels ou de grande consommation comme les serviettes, les essuie-tout ou le papier hygiénique. Le mélange deplastique et d’aluminiumn’est recyclé qu’en partie (30 à 35%) et transformé en une nouvelle matière, le PolyAl. Le reste est enfoui ou incinéré: le plastique se transforme alors en gaz et l’aluminium restant est récupéré sous forme de lingots..

LA CHROMATOGENIE POUR APPORTER DE L’HYDROPHOBICITE A LA CELLULOSE. D’AUTRES TECHNIQUES COMPLEMENTAIRES
Des matériaux cellulosiqueshydrophobes sont développés au CNRS et au Centre Technique du Papier à Douai par des procédés comme la chromatogénie, où la cellulose est modifiée pour la rendre hydrophobe.
(Cf Thèse en 2008 de Nicoleta Camelia STINGA. Utilisation de la chimie chromatogénique pour la conception et la réalisation de matériaux cellulosiques barrières à l’eau, aux graisses et aux gaz, et brevet WO 2013/093 113 A2. Procédé et dispositif de traitement par greffage chromatogenique d'un substrat hydroxyle. Method and device for treating a hydroxylated substrate by means of chromatogenic grafting.)
La chromatogénieconsiste à faire réagir les chlorures d’acide palmitique et stéarique avec les groupements hydroxyles de la cellulose en évitant les groupements hydroxyle de l’eau du papier.
Ceci est possible en mettant en œuvre la réaction à une température de 190°C, température à laquelle l’eau s’évapore avant que les réactifs ne pénètrent dans le papier. A cette température, la réaction est rapide.
L’acide palmitique (C16H31ClO) et l’acide stéarique (C18H35ClO) se répartissent les rôles.
L’acide palmitique diffuse à travers le papier et permet d’atteindre le verso, tandis que l’acide stéarique apporte plus d’hydrophobicité.
La réaction libère aussi de l’acide chlorhydrique qui est aspiré par une hotte, puis passe dans un laveur puis dans un bac où il réagit avec de la soude.
En effet, il va ensuite dans un bac, dans lequel ils rajoutent de la soude pour former de l’eau et du sel.
La chromatogénie ne rejette donc rien de nocif dans l’environnement.
La Lamination Humide, quant à elle, est un procédé permettant d’assembler, sans colle, un papier avec une couchebarrière de microfibrilles de celluloses.
Le laboratoire LGP2, Laboratoire Génie des procédés papetiers à l’INP de Grenoble, décrit, selon les termes de Sébastien Raynaud, l'utilisation des microfibrilles de cellulose pour la formation d'une couche barrière laminée à l'état humide sur carton, et en tant qu'additif dans une sauce de couchage composite barrière base aqueuse.
Il a été montré que l'utilisation des microfibrilles de cellulose pour la production de couches barrières est prometteuse dans les deux cas.
La lamination de microfibrilles de cellulose sur carton a permis d'obtenir de bonnes propriétés barrières à l'oxygène et à la graisse en utilisant des microfibrilles de cellulose hautement fibrillées.
L'association carton-microfibrilles de cellulose a présenté une forte adhésion après séchage, permettant d'éviter l'utilisation de colle.
Dans le cas du couchage composite, en vue de diminuer la viscosité et améliorer la barrière, il a été trouvé préférable d'utiliser un faible taux de microfibrilles de cellulose dans un alcool polyvinylique (PVOH) complètement hydrolysé ayant un faible degré de polymérisation.
L'ajout de microfibrilles de cellulose dans une sauce de couchage composite a montré leur capacité à améliorer la cinétique de séchage du PVOH.
L’utilisation combinée de microfibrilles de cellulose et de charges lamellaires a présenté un effet de synergie sur leurs états de dispersions dans une solution de PVOH, permettant leur utilisation pour l'amélioration de la barrière à la vapeur d'eau en conditions humides, tout en évitant la formation d'agrégats qui détérioreraient la barrière à l'oxygène.
Ce travail a contribué à démontrer le potentiel des microfibrilles de cellulose pour la formation de couches barrières, ouvrant la voie au développement de nouveaux matériaux d'emballages plus responsables.
En outre, les développements effectués par le même Centre Technique du Papier à Douai ont consisté à superposer plusieurs techniques, par exemple Chromatogénie et Lamination Humide, pour obtenir des matériaux ligno-cellulosiques qui font barrière à la fois à l’eau, aux graisses et aux gaz.

Voici un tableau qui résume ces développements.

TECHNIQUES POUR RENDRE LES MATERIAUX LIGNO-CELLULOSIQUES HYDROHOBES ET BARRIERES AUX GRAISSES, ET REMPLACEMENT DE PLASTIQUES NON BIODEGRADABLES ET/OU AVEC FILIERES DE RECYCLAGE DEFICIENTES
Solutions		Eau	Graisse	Vapeur d’Eau	Oxygène	Contaminants ou Arômes	Alternative
Aujourd’hui	Chromatogénie	H					Cire, PE
	Lamination Humide de Microfibrilles de cellulose	L	H	L	H	H	Produits Fluorès
	Enduction barrière	H	H	M	M	M	Cire, Produits Fluorès, PA
	Enduction PVOH + Chromatogénie	M	H	M	H	H	Cire, Produits Fluorès, PA, PET
	Lamination humide de Microfibrilles de cellulose + Chromatogénie	M	H	M	H	H	Cire, Produits Fluorès, PA, PET
Demain	Lamination humide de Microfibrilles de cellulose + Chromatogénie ou + enduction	H	H	H	H	H	Cire, Produits Fluorès, PA, PET, PE, PP, PVC
Fait par le CENTRE TECHNIQUE DU PAPIER. H : Haute. M : Moyenne. L : Faible. PE polyéthylène; PA polyamide; PET poly(téréphtalate d'éthylène) ; PP Polypropylène; PVC Polychlorure de Vinyle

LA BOUTEILLE MOULEE EN FIBRES DE CELLULOSE D’ECOXPAC ET CARLSBERG
La PME ecoXpac, le Danish Technology Institute, le Centre technique du papier de Grenoble et le DTU (Denmarks Tecknishe Universiteit) ont intéressé le Groupe Carlsberg pour une bouteille moulée en fibres de cellulose, appelée « Green Fiber Bottle ». Pour la fabriquer, une pression mécanique (30 à 50 bars) et une chaleur intense (200° C à 400° C).éliminent une grande quantité d'eau de la pâte humide en quelques secondes, selon un procédé baptisé «Impulse Drying».
Ce procédé transforme l'humidité de la pâte de fibre en vapeur, puis libère un vide de l'autre côté du moule pour expulser l'humidité de la pâte.
La couche principale de pâte à papier moulée manque encore de barrières contre les liquides et les gaz.
Une couche barrière est à base d'amidon, de sorbitol en guise de plastifiant et de nano-argiles ou de cellulose microfibrillée.
L'acide citrique opère une réticulation » des particules. L’oxyde de silicium SiOx est utilisé comme enduit, est déposé par plasma, grâce à un dépôt chimique en phase vapeur.
Cet enduit lisse la surface rugueuse et rend la matériau de fibres cellulosiques modérément poreux.
Pour les parois extérieures de la bouteille et contre des gouttes de condensation, les partenaires du procédé utilisent la chromatogénie.

LES TISSUS ET TEXTILES BIOSOURCES COMPOSTABLES.
Certains tissus d’origine végatale sont compostables. Par exemple, les tissus de lin.
Cf. Mohammad-JavadEsmaeilzadeh, AbbasRashidi. Evaluation of the disintegration of linen fabric under composting conditions. Environmental Science and Pollution Research. October 2018,Volume 25,Issue29,pp 29070–29077.

COMPOSITES SANDWICH DE TISSUS BIOSOURCES ET DE CARTONS RENDUS HYDROPHOBES
Selon les auteurs de la présente invention, des composites sandwich de tissus de lin recyclés et de cartons rendus hydrophobes sont envisageables. Plus généralement, des composites sandwich de tissus biosourcés recyclés et de cartons rendus hydrophobes sont envisageables.

AUTRES ASPECTS PRATIQUES
En sus des précédentes considérations, en matière d’emballages et de contenants alimentaires, un aspect pratique à prendre en compte est la géométrie:
les contenants coniques sont empilables quand ils sont vides,
et les contenants droits optimisent les frais de transport lorsqu’ils sont pleins.
Un autre aspect pratiqueà considérer est lefait que les métaux empêchent le passage au four micro-ondes.
Un autre aspect pratique encore est la capacité de l’emballage à offrir la vue des produits,
et un emballage peut avoir des fenêtres de vue transparentes afin que le consommateur puisse juger de leur aspect.
Malheureusement, ces fenêtres de vue sont souvent en plastique transparent non bio-dégradable, et là encore la gestion de ce type de futurs déchets dépend des filières de recyclage lorsque le plastique de fenêtre de vue est recyclable ou des filières de compostage lorsque le plastique de fenêtre de vue est supposé compostable.
Il se trouve que, en France, les plastiques tels qu’en Polyéthylène Haute Densité supposé recyclable ne sont que recyclés qu’en partie, les filières de recyclage étant souvent déficientes.
Le plastique Poly-L-Lactic (PLA) supposé compostable ne l’est vraiment que sous des conditions de compostage optimales.Sur le long terme cependant, il semble qu’il puisse être reconnu comme parfaitement biodégradable.

VERTUS OU DEFICIENCES ENVIRONNEMENTALES D’UN CONTENANT ALIMENTAIRE
Les vertus ou déficiences environnementales d’un contenant alimentaire se jugent à son cycle de vie, à son origine vertueuse ou non, à la pression négative qu’il fait peser sur la biodiversité,
au coût de sa collecte en tant que déchet, et à l’efficacité, à la banalisation et au coût de son recyclage ou de son compostage.
Le coût de la collecte et du transport des contenants alimentaires en tant que déchets dépend pour partie de leur compacité.
Il faut aussi signaler que le recyclage consiste soit à récupérer les matières premières, soit à exploiter tout ou partie de la forme existante (on parle alors de réemploi, auquel une opération de lavage s’impose).
L’efficacité du lavage est d’autant plus grande que l’accès aux recoins du déchet est facilité.

LE SCELLAGE DANS L’EMBALLAGE ALIMENTAIRE
Dans l’emballage alimentaire, le scellage repose sur le collage ou sur la chaleur. Les deux peuvent être aidés par la pression. Le scellage peut aussi reposer sur une combinaison du collage et/ou de la chaleur et/ou du collage et/ou de la pression.
Le collage repose sur des colles alimentaires plus ou moins visqueuses.
Les matériaux à coller après enduction de colle sont le carton, le papier, le verre et l’aluminium.
Le thermo-scellage repose sur des sources de chaleur souvent obtenues grâce à un courant électrique passant par une tête de scellage chaude souvent appelée "électrode".
Les matériaux thermo-scellés sont le plus souvent les plastiques.

L’OPERCULAGE DANS L’EMBALLAGE ALIMENTAIRE
Les opercules se différencient des couvercles en ce qu’ils ne sont pas réutilisables et sont essentiellement de trois types, à savoir en aluminium ou en papier plastifié ou en stratifié aluminium-plastique. La partie de l’opercule qui est à l’intérieur du contenant est souvent en aluminium, et la partie extérieure est dans une matière plastique souple, dépassant légèrement des rebords du contenant afin de pouvoir l’enlever sans difficultés.
Leur mode de fixation peut être lecollage,accompagné ou non de déformation et/ou de pliage.
Pour le collage, la surface de l'opercule au contact de l'embouchure du contenant est enduite de colle.
Leur mode de fixation peut être aussi lethermo-collage, accompagné ou non de déformation et/ou de pliage. Les opercules sont alors enduits sur une face d'une couche de produit thermocollant, qui est appelé à fondre sous l’effet d’une tête de scellage chaude appliquée à l'embouchure du contenant.
Lorsque le contenant a une paroi très mince, il n'est pas possible de coller l'opercule sur la tranche de l'embouchure. On réalise alors à la partie supérieure de l'embouchure un évasement en forme de collet sensiblement plan pour donner une surface de collage suffisante.
Le matériau aluminium est particulièrement adapté à la déformation et/ou au pliage.
Certains types d’opercules s’insèrent dans le fond d’un bouchon vissable.
Une fois le bouchon serré à fond sur le pas de vis d’un contenant, l’opercule se fixe sur les lèvres du pas de vis. Après dévissage du bouchon, l’opercule est scellé sur l’ouverture du contenant.
Pour le scellage dit "en cordon", la tête de scellage est pourvue d'une nervure périphérique en relief qui applique énergiquement l'opercule le long d'une bande périphérique étroite supérieure du contenant. La nervure de la tête de scellage imprime à travers l'opercule une rainure dans la face supérieure de l'embouchure à obturer. L'opercule se trouvant entre la tête et l'embouchure est également déformé selon une rainure étroite qui s'applique dans celle du contenant.
On recherche des produits thermocollants d'adhérence suffisante, mais cependant minimale, pour permettre un décollage facile.
Il existe de nombreux mélanges de produits adhésifs aux propriétés variées soigneusement dosées. L'opercule adhère à la paroi du contenant, non seulement du fait de l'adhérence de la couche de produit thermocollant, mais aussi du fait de l'encastrement de la rainure de l'operculé dans celle du contenant.
On ne peut utiliser certains produits à faible pouvoir adhérent du fait qu'ils ont aussi une faible viscosité et qu'ils seraient eux-mêmes chassés par la forte pression qui s'exerce le long de la bande

LES MATERIAUX COMPOSTABLES
L'ACIDE POLYLACTIQUE (PLA)
Le PLA est fabriqué à partir d'amidon de maïs.
L'amidon est déstructuré sous haute température jusqu'à donner du glucose,
qui est soumis à une fermentation bactérienne et se transforme en acide lactique.
C'est l'assemblage de ces monomères qui aboutit au PLA.
Le PLA est biodégradable et biocompatible.
Il a été largement utilisé pour des applications dans le domaine biomédical.
Aujourd’hui, son utilisation est beaucoup plus large.
Ses propriétés sont proches de celles des plastiques conventionnels,
tels que le polypropylène ou le polyéthylène.
.
L'acide polylactique (PLA) est un polymère biodégradable utilisé dans l'emballage alimentaire ou dans la fabrication de très nombreux objets injectés, extrudés ou thermoformés. Bio-assimilable par l’organisme, Il est utilisé également en chirurgie pour des sutures.
Le PLA est un produit résultant de la fermentation d'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique. Ce procédé conduit à des polymères avec des
masses molaires relativement faibles. Afin de produire un PLA avec des masses molaires plus élevées, le PLA produit par condensation de l'acide lactique est dépolymérisé, produisant dulactide, qui est à son tour polymérisé parouverture de cycle.
Le PLA commercial est uncopolymèrede PDLLA obtenu par la polymérisation du LLA et DLA.
De nombreuses propriétés du PLA sont contrôlées par la proportion de LLA et DLA présents dans le polymère. Le PLA est un polymère ayant des caractéristiques de résistance au feu assez mauvaises.
Des recherches sont menées actuellement afin de trouver un additif viable tel que lalignineaugmentant les propriétés de celui-ci
Le PLA est un polymère chiral contenant descarbones asymétriques.
Deux isomères, l’acide (L)-lactique et (D)-lactique, sont utilisés dans la synthèse du PLA.
La présence de ces centres stéréoisomères conduit à deux types de structures : isotactique et syndiotactique. Un polymère isotactique possède ces substituants du même côté du plan de symétrie tandis qu’un polymère syndiotactique possède ces substituants alternés l’un par rapport à l’autre du plan. La chaîne stéréochimique du PLA influence fortement les propriétés physiques et mécaniques du matériau.
La PLA peut être soitamorphe, soitsemi-cristallinselon sa structure stéréochimique.
La polymérisationracémiquedu DLA et du LLA conduit à la formation d’un PDLLA amorphe.
La température de transition vitreuse est de l’ordre de 60°C
et sa température de fusion varie entre 130 et 195°C.
masse volumique du PLA est de l’ordre de 1,25 g/cm3
Les polymères contenant exclusivement soit l’acide (L)-lactique (PLLA), soit l'acide (D)-lactique (PDLA) sont semi-cristallins avec unetempérature de transition vitreuse(T _v) d’environ60°C²et une température de fusion (T _f) de175°C.
Le PLLA peut cristalliser sous deux formes (α, β), qui correspondent aux températures de fusionT _fsuivantes :185°C, la forme la plus stable, et175°Cpour lesformes αet β respectivement.
De nombreux travaux ont permis d’associer le PLA à des matériaux ligno-cellulosiques ou à des matériaux dérivés matériaux ligno-cellulosiques pour former des matériaux composites.
Cf : T. C. Mokhena, J. S. Sefadi, E. R. Sadiku, M. J. John, M. J. Mochane,A. Mtibe. Thermoplastic Processing of PLA/Cellulose Nanomaterials Composites. Polymers, 2018.
Cf :Sanna Virtanen, Lisa Wikström, Kirsi Immonen, Upi Anttila, Elias Retulainen. Cellulose kraft pulp reinforced polylactic acid (PLA) composites: effect of fibre moisture content. AIMS Materials Science, 3(3): 756-769. 2016.
Cf : Shaoping Qian,Yingying Tao,Yiping Ruan,Cesar A. Fontanillo Lopez. Ultrafine bamboo-char as a new reinforcement in poly(lactic acid)/bamboo particle biocomposites.The effects on mechanical, thermal, and morphological properties. Journal of Materials Resaerch. 2018. 33(22), 3870-3879.
Le PLA lui-même peut être renforcé par des nanoparticules (Cf : Josephine Chang Hui Lai,Md. Rezaur Rahman,Sinin Hamdan. Physical, Mechanical, and Thermal Analysis of Polylactic Acid/Fumed Silica/Clay (1.28E) Nanocomposites. International Journal of Polymer Science. Volume2015, Article ID698738.
Remarques :
Le PLA est un polymère qui se dégrade rapidement en présence d’humidité, à T=50-70°C.
Rappelons que le PLA n’a de vraies vertus écologiques que s’il résulte d’amidon de récupération sur les déchêts alimentaires, et non pas de cultures ayant utilisé des pesticides, lesquels détruisent radicalement la biodiversité.

LES PHA OU POLYHYDROXYALCANOATES
Les PHA sont une famille de biopolymères qui présentent des caractéristiques similaires aux plastiques conventionnels tout en étant biodégradables. Ils sont produits naturellement par certaines bactéries sous forme de microgranules intracellulaires. Emmagasinés en réponse à un stress, ils servent de réserve d’énergie aux bactéries.
Sur les 300 bactéries productrices de PHA recensées, on dénombre la production d’au moins 80 monomères différents (les hydroxyalcanoates ou HA), dont certaines se développent dans les Eaux Usées. Les caractéristiques mécaniques de ces polymères dépendent de la structure chimique des monomères qui les composent.
Même si les bactéries arrivent à produire par fermentation des quantités de PHAs
représentant jusqu'à 80-90 % de leur poids sec, le coût de production de ce plastique biodégradable est élevé.
Cf. Pittmann, T.; Steinmetz, H. Polyhydroxyalkanoate production on waste water treatment plants: Process scheme, operating conditions and potential analysis for German and European municipal waste water treatment plants. Bioengineering 2017, 4, 54. Bioengineering 2017, 4, 88
Cf. Takahashi, R.Y.U.; Castilho, N.A.S.; Silva, M.A.C.D.; Miotto, M.C.; Lima, A.O.D.S.
Prospecting for marine bacteria for polyhydroxyalkanoate production on low-cost substrates.
Bioengineering 2017, 4, 60.
Cf. Bhattacharya, S.; Dubey, S.; Singh, P.; Shrivastava, A.; Mishra, S.
Biodegradable polymeric substances produced by a marine bacterium from a surplus stream of the biodiesel industry. Bioengineering 2016, 3, 34.
Une piste intéressante est apportée par les recherches sur la production des PHA par des Archées Halophilles.
Cf.Salgaonkar, B.B.; Bragança, J.M. Utilization of sugarcane bagasse by Halogeometricum borinquense strain E3 for biosynthesis of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate). Bioengineering 2017, 4, 50.

LES PHB OU POLYHYDROXYBUTYRATES :
Les PHB (Polyhydroxybutyrates), qui sont d'origine bactérienne, présentent des propriétés voisines,
légèrement supérieures dans certains cas, de celles du Polypropylène.
Sa haute température de fusion (173-180°C) présente un avantage par rapport aux autres polyesters biodégradables, mais il est difficile à mettre en oeuvre. Il s'agit également de matériaux coûteux.

LE PCL ou POLYCAPROLACTONE
Le polycaprolactone (PCL) est un polyester synthétique biodégradable.
C’est un polymère linéaire obtenu à partir du monomère caprolactone en présence d’alcool.
Il est principalement utilisé comme plastifiant et dans les domaines de l’emballage, des adhésifs, de la libération contrôlée de principes actifs. Le PCL est hydrophobe, sa masse volumique est de l’ordre de 1,11 g/cm3. La température de transition vitreuse est de l’ordre de – 60°C et sa température de fusion varie entre 58 et 61°C. La température de fusion relativement peu élevée, limite l’utilisation du PCL. Il est alors souvent mélangé avec d’autres polymères ou modifié. L’avantage principal de ce polyester réside dans sa « flexibilité ». Sa déformation à la rupture peut atteindre 1100%,
tandis que sa résistance mécanique est de 33 MPa.
Ce polyester n’est pas compatible avec l’amidon.
La faible adhésion entre le PCL et l’amidon peut être améliorée par l’introduction de différents agents. Sa décomposition est plus longue que celle du PLA.
Le PCL est consommé lentement par des microorganismes au cours de la biodégradation.
En présence d’amidon, ce polyester se décompose plus rapidement
.
Dans les conditions de compost (similaires à celles proposées par la norme ASTM D 5338-1992),
la biodégradation du PCL est de l’ordre de 65% après 23 jours
alors qu’elle est supérieure à 65% après 14 jours dans le cas de mélanges PCL/amidon (90/10, 70/30, 50/50). Certains auteurs expliquent que la biodégradation des mélanges PCL/amidon
démarre par la consommation d’amidon. Elle est suivie ensuite par la consommation des deux composants du mélange.
Parfois le vice est masqué; par exemple, le glycerol peut être un substrat pour des microbes capables de fabriquer des plastiques biodégradables tels que le PHA. En même temps, le glycerol est un sous-produit de la production de biocarburants dont il faut souligner la nocivité environnementale.

LE PBS OU POLYBUTYLENE SUCCINATE
LE PBSA OU POLYBUTYLENE SUCCINATE CO-ADIPATE
Le PBS est réalisé avec des monomères obtenus grâce à une fermentation bactérienne :
l’acide succinique et le butane-1,4-diol, qui peut être synthétisé à partir de l’acide succinique.
Le PBSA est un copolyester possédant une température de fusion de l’ordre de 90 à 120°C.
Il peut être mis en forme par extrusion comme les polymères thermoplastiques synthétiques.
Sa température de transition vitreuse est de l’ordre de –45 à –10°C
et sa masse volumique est égale à 1,25 g/cm3.
La masse molaire du PBSA peut varier de 10 000 à 100 000 g/mol.
La haute résistance chimique et thermique et la biodégradabilité du PBSA
sont les propriétés qui favorisent son utilisation dans un large domaine d’applications.
Malgré ceci, la production de ce polyester est limitée par son coût élevé.
Dans les conditions de compostage, le PBSA sous forme de film,
peut être dégradé en 2 mois tandis que le mélange PBSA/amidon peut être complètement dégradé en 45 jours.

LE PBAT
Le PBAT est un copolyester de masse volumique égale à 1,21 g/cm3. Sa température de transition vitreuse est de l’ordre de 30°C et sa température de fusion de l’ordre de 110 à 115°C .
Le PBAT est un copolyester obtenu par réaction de condensation du butane-1,4-diol, d’acide adipique et d’acide téréphtalique.
Les applications de ce polyester sont diverses.
Possédant une masse volumique faible, une bonne résistance à l’humidité, à l’étirement et au choc,
il convient pour des applications comme l’emballage rigide dans l’alimentaire ou encore
pour les produits de beauté.
Tandis que les polyesters aromatiques comme le polyéthylène téréphtalate (PET)
ne sont pas biodégradables, les copolyesters aliphatique-aromatique qui contiennent de faibles quantités de fractions aromatiques, sont capables de se décomposer.
La décomposition du PBAT dépend alors de la quantité de fonctions esters aromatiques.
Au dessus de 60% molaire d’acide téréphtalique, la décomposition du PBAT dans des conditions de compost devient difficile.

LES ELASTOMERES BIODEGRADABLES. LES POLYOLS POUR DES FONCTIONS DE REVÊTEMENT ET DE PLASTIFIANT.

Certains polyuréthanes sont biodégradables. Zhaoshan Wang , Jieqiong Yan , Tongyao Wang, Yingying Zai , Liyan Qiu, Qingguo Wang . Fabrication and Properties of a Bio-Based Biodegradable Thermoplastic Polyurethane Elastomer. Polymers 2019, 11, 1121.
De plus, certains polyols sont suceptibles d’assurer des fonctions de plastifiant et de revêtement.
Ewelina Basiak, Andrzej Lenart,Frédéric Debeaufort. How Glycerol and Water Contents Affect the Structural and Functional Properties of Starch-Based Edible Films. Polymers (Basel). 2018 Apr; 10(4): 412.
Natanya m. l. Hansen. David Plackett. Sustainable films and coatings from hemicelluloses: a review. Biomacromolecules 2008, 9, 6, 1493-1505.
Jari Vartiainen, Mika Vähä-Nissi, Ali Harlin. Biopolymer Films and Coatings in Packaging Applications—A Review of Recent Developments. Materials Sciences and Applications, 2014, 5, 708-718.
Talja, R., Helén, H., Roos, Y. and Jouppila, K. (2008) Effect of Type and Content of Binary Polyol Mixtures on Physical and Mechanical Properties of Starch-Based Edible Films. Carbohydrate Polymers, 71, 269-276

NOTRE VISION SUR LE COMPOSTAGE DES PLASTIQUES BIODEGRADABLES.
Si on obtient le ou les matériau(x) thermoplastique(s) biodégradable(s)et les matériaux ligno-cellulosiques au moyen d’une agriculture ou d’une agro-foresterie qui ne fassent pas appel à des pesticides et qui ne détruisent pas la biodiversité, ou s’ils proviennent de déchets alimentaires d’une filière vertueuse sur le plan environnemental, ou s’ils proviennent d’une culture microbienne sur eaux usées,
alors ledit contenant alimentaire (1) est non seulement adapté à l’Economie Circulaire, mais est aussi compatible avec une faible Empreinte Anthropique.
Dans ces conditions, ledit contenant alimentaire (1) marque un progrès écologique significatif dans une économie déficiente dans le recyclage des plastiques non-biodégradables.

NOTRE CONCEPT DE PLASTIQUES BIO-EXTREMO-DEGRADABLES
Des plastiques bio-extrémo-degradables (selon notre propre expression) avec contraintes écologiques spécifiques et utilisables avec parcimonie sont aptes à une dégradation par des microbes naturels non-génétiquement modifiés,
tels que des micro-organismes extrémophiles de régions inhospitalières,
c'est-à-dire des micro-organismes thermophiles ou acidophiles ou halophiles ou alkaliphiles ou xerotolerants ou UV- resistants ou Gamma-resistants ou psychrophiles.
Lesdits micro-organismes extrémophiles peuvent être des communautés microbiennes comportant des Archae identifiées comme particulièrement efficaces après des cycles sélectifs répétés de compostage sur le même substrat, selon un processus biologique épigénétique non-mutant et similaire à celui évoqué dans les publications:
Johnson T,Payne S,Grove R,McCarthy S,Oeltjen E,Mach C,Adamec J,Wilson MA,Van Cott K,Blum P. Methylation deficiency of chromatin proteins is a non-mutational and epigenetic-like trait in evolved lines of the archaeonSulfolobus solfataricus. J Biol Chem.2019 May 10;294(19):7821-7832.
Paul BlumandSophie Payne. Evidence of an Epigenetics System in Archaea. Epigenet Insights. 2019; 12.
Du fait d’un compostage basé sur des micro-organismes extrémophiles de régions inhospitalières, l’invention ne crée aucune expansion planétaire d’organismes indésirables pour les écosystèmes reposant sur des conditions hospitalières et non-extrêmes, c'est-à-dire les régions vitales pour une bonne partie de la flore et de la faune planétaire.

MONITORAGE DES CONDITIONS DE COMPOSTAGE
les conditions de compostage elles-mêmes sont monitorées par des nanoparticules d’oxyde de fer selon les principes évoqués dans la publication:Zhang L,Zhu Y,Zhang J,Zeng G,Dong H,Cao W,Fang W,Cheng Y,Wang Y,Ning Q.Impacts ofironoxide nanoparticles on organic matter degradation and microbial enzyme activities during agricultural wastecomposting. Waste Manag.2019 Jul 15;95:289-297.

UN PROBLEME ECOLOGIQUE AVEC L’USAGE DU VERRE SELON L’ORIGINE DU SABLE UTILISE POUR LE FABRIQUER
A cause des besoins en sable pour la fabrication du béton, il existe une forte demande mondiale en sable. Malheureusement, les sables des déserts ne conviennent pas pour la fabrication du verre et du béton de façon traditionnelle. Cette forte demande entraîne un pillage illégal des sables côtiers et fluviaux avec destruction de la biodiversité
Il existe cependant de nombreux petits gisements de sables qui conviennent pour la fabrication du verre et qui sont inexploités.
La demande mondiale en sable peut par ailleurs être allégée en adoptant la solution «Finite» de l’Imperial College à Londres pour la fabrication du béton.

Selon l’invention,
en tant que substitut aux contenants alimentaires utilisant les plastiques non bio-dégradables ou les plastiques générateurs de micro-particules,
un contenant alimentaire (1)
-utilisant indifféremment selon une liste non-limitative des matériaux ou ressources tels que le verre, la céramique, les métaux, les cartons et matériaux ligno-cellulosiques rendus hydrophobes, les sandwiches de tissus biosourcés recyclés et de cartons rendus hydrophobes, ces mêmes cartons et matériaux ligno-cellulosiques rendus hydrophobes et nervurés avec des baguettes en bois ou avec des tiges en métal, le bois et les tronçons de bambou usinés, les matériaux végétaux moulés comme la cellulose moulée revêtue d’un film hydrophobe, le bois débité assemblé, les plastiques compostables et enfin, de façon très minoritaire (moins de 5%, voire moins de 1%), les polymères élastomères -
est fractionné à dessein pour faciliter le tri de ses composants et leur traitement jusqu’à la déchetterie, pendant la déchetterie, après la déchetterie, et pour son ré-assemblage et son ré-usage pour tout ou partie,
la configuration dudit contenant alimentaire (1) et de ses fractions permettant un assemblage étanche s’achevant en force, éventuellement robotisable, et un désassemblage déclenché par un contre-effort, éventuellement robotisable,
la facilité avec laquelle se fait le désassemblage permettant un tri des composants et une récupération efficace pour le traitement en déchetterie,
la facilité avec laquelle se fait l’assemblage favorisant toute opération de ré-usage de tout ou partie des composants.
Ledit contenant alimentaire (1) resultant d’un assemblage comporte, d’une part, au moins une fraction de calage et d’action en force (37), dont le but est de réduire ou de combler les espaces de défaut d’étanchéité et les espaces entre toutes les fractions, et d’autre part, des fractions initiales (1x) qui, en se rejoignant, commencent à créer la contenance dudit contenant alimentaire (1) avant de subir l’effort de ladite (desdites) fraction(s) de calage et d’action en force (37).
L’expression «en se rejoignant» s’entend «en se rejoignant, au joint près», si joint(s) il y a.
Plus précisément, ledit contenant alimentaire (1) comporte

• des fractions initiales (1x) mono-ou multi-matériau(x),

dont au moins une (1a), sinon deux (1a) et (1b), sinon plusieurs (1a), (1b), (1c), etc,
garde(ent) son (leur) intégrité, sa (leur) forme et sa (leur) rigidité après usage,
est (sont) vouée(s) à participer à des assemblages assurés par des forces de pression et éventuellement des forces adhésives,
et est (sont) selon le matériau employé,
soit facilement récupérable(s) et ré-usable(s), et éventuellement empilable(s)
et/ou lavable(s),
soit facilement récupérable(s) et compostable(s), et éventuellement empilable(s),

• au moins une fraction de calage et d’action en force (37) mono-ou multi-matériau(x), et relayant un effort qui sert à finaliser l’assemblage desdites fractions initiales (1x) et par là à participer à l’étanchéité,

toute fraction de calage (37) pouvant on non garder son intégrité pendant et après usage, selon le matériau employé,
Toute fraction gardant son intégrité, sa forme et sa rigidité est récupérable avec ou sans un système de consigne.
Les polymères élastomères sont très minoritaires en poids, car leur rôle est limité à assurer des déformations qui autorisent des clipsages, des joints, et des calages.
En effet, les fonctions de clipsage ne sont pas assurées par des matériaux rigides et facilement ré-usables comme le verre, les métaux et la céramique.
La configuration dudit contenant alimentaire (1) et de ses fractions permet aussi de paramétrer la proportion et la surface des fractions gardant leur intégrité, dont certaines sont conçues pour être aptes au ré-usage.
Elle permet également de jouer sur la complémentarité des matériaux au plan environnemental, écologique, et quant à leur cycle de vie et leur économie circulaire.
Les proportions en verre, céramique, métaux, cartons, matériaux ligno-cellulosiques rendus hydrophobes, composites de tissus recyclés et de cartons rendus hydrophobes, bois usiné, matériaux végétaux moulés et revêtus d’un film hydrophobe, bois débité assemblé, plastiques compostables, polymères élastomères, peuvent être définies comme objectif prioritaire, et ensuite être appliquées sur une des configurations de l’invention qui satisfasse à cet objectif.
L’invention améliore la gestion de chacune des fractions en tant que déchet, et finalement la gestion de la totalité dudit contenant alimentaire (1) en tant que déchet, déchet pour lequel les nécessités de l’Economie Circulaire appellent à rechercher un ré-usage, ou un compostage.
Le terme «fractionné» est employé pour signifier que ledit contenant alimentaire (1) résulte, à sa fabrication, d’un assemblage d’un nombre de fractions pouvant éventuellement être supérieur à celui que nécessite la seule considération de ses fonctions.
Le terme « à dessein» est employé pour signifier que le but de l’invention est de procurer un gain de commodité et d’efficacité pour la gestion de l’objet après sa période utilitaire, et non pas nécessairement un gain sur sa fonction ou sur son utilité en tant qu’objet pendant sa période utilitaire, bien que la recherche ainsi menée d’efficacité et de progrès écologique et environnemental en déchetterie, après sa période utilitaire, n’exclue pas d’obtenir un bénéfice fonctionnel pendant sa période utilitaire.

Selon une version de l’invention,
les matériaux élastomères sont compostables, si bien que ledit contenant alimentaire (1) peut se passer totalment de polymères non bio-dégradables. Par ailleurs, les élastomères compostables sont onéreux, ce qui impose de les utiliser avec parcimonie.

Selon l’invention,
les fractions initiales (1x) en matériau à faible rigidité (carton de faible épaisseur et rendu hydrophobe, sandwiches de tissus biosourcés recyclés et de carton de faible épaisseur et rendus hydrophobes) prennent la forme voulue et sont mis en tension par les fractions initiales (1x) et les fractions de calage (37) qui peuvent éventuellement êre en matériau rigide (métal, verre, céramique, bois, etc).
Les forces des tensions exercées sur les fractions initiales (1x) en matériau à faible rigidité par les fractions initiales (1x) et les fractions de calage (37) qui sont en matériau rigide sont alors celles-là mêmes qui permetttent les calages de l’assemblage.

Selon une version de l’invention,
toute fraction (1x) ou (37) dudit contenant alimentaire (1) peut, pour tout ou partie, être revêtue d’un élastomère compostable sous forme de film ou d’enduit ou de peau.
Ladite fraction (1x) ou (37) se retrouve alors, pour tout ou partie, pourvue d’un revêtement ou d’une peau en polymère élastomère compostable, et d’une âme qui peut être en verre, ou en céramique, ou en métal, ou en carton rendu hydrophobe, ou en sandwiches de tissus recyclés et de cartons rendus hydrophobes, ou en matériau ligno-cellulosique rendu hydrophobe et nervuré avec des baguettes en bois ou avec des tiges en métal, ou en bois ou tel qu‘un tronçon de bambou usiné, ou en matériau végétal moulé, ou en bois débité assemblé, ou en plastique compostable.
Tout élastomère compostable, qu’il soit utilisé en fraction (1x) ou (37), ou en revêtement de fractions (1x) ou (37), peut subir directement la pression de l’action de calage et d’action en force de ladite fraction (37) lors de l’assemblage, et inversement peut être décomprimé au désassemblage.
L’expression du paragraphe precedent
“des fractions initiales (1x), dont au moins une (1a), sinon deux (1a) et (1b), sinon plusieurs, garde(ent) son (leur) intégrité, sa (leur) forme et sa (leur) rigidité après usage»
s’entend alors,
“des fractions initiales (1x), dont au moins une (1a), sinon deux (1a) et (1b), sinon plusieurs, garde(ent), après usage, l’ intégrité, la forme et la rigidité de son (leur) âme»

Selon une version de l’invention,
la ou lesdites fractions de calage (37) ne sont pas en contact avec les aliments, du fait que la totalité de la contenance est assurée par lesdites fractions initiales (1x) à elles seules, ou est assurée par lesdites fractions initiales (1x) avec l’aide d’un opercule. Dans ce cas, ledites fractions de calage (37) peuvent être constituées d’un matériau qui n’est pas soumis aux contraintes du contact alimentaire.

Selon une version de l’invention,
la force qui permet d’achever l’assemblage dudit contenant alimentaire (1), c'est-à-dire l’assemblage de ses fractions de calage (37) et de ses fractions initiales (1x), est une force de vissage, le contre-effort de désassemblage étant une force de dévissage.

Selon une version de l’invention,
la force qui permet d’achever l’assemblage dudit contenant alimentaire (1), c'est-à-dire l’assemblage de ses fractions de calage (37) et de ses fractions initiales (1x), est une force d’enfoncement, le contre-effort de désassemblage étant une force de dégagement.

Selon une version de l’invention,
la ou lesdites fractions de calage(37) ont aussi une fonction de bouchage.

Selon une version de l’invention,
lesdites fractions de calage (37) sont
en forme de bouchons pleins, ou creux et recouvrants par l’extérieur, ou les deux,
ou encore en forme de couvercle, qu’ils soient à vissage et à simple paroi recouvrante par l’extérieur, ou à double paroi et enfoncement, ou à double paroi faisant mâchoire ou gorge d’emprisonnement sur les parois de l’assemblage desdites fractions initiales (1a) et (1b).

Selon une version de l’invention,
la ou lesdites fractions de calage (37) comportent des reliefs
qui permettent de bloquer leur assemblage avec lesdites fractions initiales (1x)
et empêchent que les fractions se séparent selon une translation longitudinale

Selon une version de l’invention,
la ou lesdites fractions (1x) ou (37) comportent des reliefs
qui permettent de bloquer leur assemblage avec lesdites fractions initiales (1x)
et empêchent que les fractions se séparent selon une translation latérale.

Selon une version de l’invention,
des cols ou embouchures résultent de l’assemblage desdites fractions initiales (1a) et (1b), lesquels cols ou embouchures peuvent être filetés et/ou operculés.
Dans cette hypothèse, un operculage est aussi un élément de renfort dudit assemblage.

Selon une version de l’invention,
lesdites fractions (1x) ou (37) intègrent un opercule ou encore un col
pour que ledit contenant alimentaire (1) soit adapté à la contenance de liquides.

Selon une version de l’invention,
des pièces de cerclage (73) et/ou de calage (74) complètent l’action desdites fractions de calage (37) pour finaliser l’action d’assemblage desdites fractions de calage (37).

Selon une version de l’invention,
lesdites fractions initiales (1a) et (1b) ne comportent pas d’angles aigus, ce qui facilite leur empilage et/ou leur lavage.

Selon une version de l’invention,
une fraction additionnelle minoritaire (4) est une fraction minoritaire essentiellement squelettique et consolidante, et éventuellement fonctionnalisante,
tandis que lesdites fractions (1a), (1b) et (37) forment ensemble une partie massive (2) consolidable et fonctionnalisable,
ladite fraction additionnelle minoritaire essentiellement squelettique (4) étant constituée d’un ou plusieurs endo-ou-exo-squelette(s) (14) .
Le(s)dit(s) endo-ou-exo-squelette(s) (14) est (sont) matérialisé(s) par des armatures et des reliefs
tels que par exemple des cornières, des cannelures, des alvéoles, des arêtes saillantes, des lèvres multiformes, des plots, des moulures à parois droites sur surfaces planes ou courbées, des crans, des butées, des clips, des cuvettes, des rainures, des taraudages, des glissières, des charnières, des pas-de-vis, des cavités, des embouchures, des cols, des micro-trous et des trous de toute section et éventuellement à colmater,
le(s)dit(s) endo-ou-exo-squelette(s) (14) étant engagé(s) tout à la fois, ou au choix et indifféremment, selon une liste non-limitative, dans les opérations de nervuration, de structuration, de renforcement, d’assemblage, d’étanchage, de thermoscellage, de sertissage et de fonctionnalisation.
L’expression « essentiellement squelettique » dans le terme «fraction minoritaire (4) essentiellement squelettique» est corrélée au critère selon lequel ladite partie massive (2) est majoritaire en masse (70%) et peut être même très largement majoritaire (99 %).
Les termes «fonctionnalisante» et «fonctionnalisable» font appel à des fonctions telles que d’ouverture, de fermeture, de calage, d’articulation, d’étanchéité, etc, selon une liste non-limitative.

Selon une version de l’invention,
lesdits endo-ou-exo-squelette(s) (14) sont thermo-scellable(s).

Selon une version de l’invention,
lesdits endo-ou-exo-squelette(s) (14) sont thermo-scellable(s), sont faits d’un ou plusieurs matériau(x) thermoplastique(s) élastomères compostable(s), et sont constitués de pièces (65) thermoformées, c'est-à-dire moulées ou embouties, qui peuvent faire effet de joint.

Selon une version de l’invention,
ladite fraction minoritaire thermoplastique élastomère (4) essentiellement squelettique est préalablement fusionnée avec une ou plusieurs fractions de calage (37) ou alternativement préalablement fusionnée avec lesdites fractions initiales (1a) et (1b).

Selon une version de l’invention,
ladite fraction thermoplastique (4) essentiellement squelettique est faite d’un plastique non-biodégradable, mais à faible empreinte anthropique au vu du cycle de vie qu’on lui donne,
soit par ré-usage à 100%, soit par recyclage à 100%.
Devant l’idée de la toxicité de leurs nanoparticules, l’invention rejette l’idée d’utiliser des plastiques non-biodégradables dont les filières de ré-usage ne créent pas une économie circulaire à 100%, ou dont les filières de recyclage n’atteignent pas un ratio à 100%.
Des ratios de ré-usage et d’économie circulaire à 95% seulement ne sont pas dans l’esprit de l’invention.

Selon une version de l’invention,
les pièces thermoplastiques thermoformées (65) de ladite fraction essentiellement squelettique (4) sontbio-dégradables.

Selon une version de l’invention,
les pièces thermoplastiques thermoformées (65) de ladite fraction essentiellement squelettique (4) sontbio-extrémo-degradables(voir paragraphe précédent), c’est à dire qu’elles sont aptes à une dégradation par des microbes naturels non-génétiquement modifiés, tels que des micro-organismes extrémophiles de régions inhospitalières, c'est-à-dire des micro-organismes thermophiles ou acidophiles ou halophiles ou alkaliphiles ou xerotolerants ou UV- resistants ou Gamma-resistants ou psychrophiles. Lesdits micro-organismes extrémophiles peuvent être des communautés microbiennes comportant des Archae identifiées comme particulièrement efficaces après des cycles sélectifs répétés de compostage sur le même substrat, selon un processus biologique épigénétique non-mutant et similaire à celui évoqué dans les publications: Johnson T,Payne S,Grove R,McCarthy S,Oeltjen E,Mach C,Adamec J,Wilson MA,Van Cott K,Blum P. Methylation deficiency of chromatin proteins is a non-mutational and epigenetic-like trait in evolved lines of the archaeonSulfolobus solfataricus. J Biol Chem.2019 May 10;294(19):7821-7832.
Paul BlumandSophie Payne. Evidence of an Epigenetics System in Archaea. Epigenet Insights. 2019; 12.
L’existence de processus épigénétiques chez les Archae montre qu’on peut les “éduquer” sans mutation dans leur genome, il faut seulment les “habituer”, les “dresser” à s’adapter à des conditions environnementales inhospitalières et offrant des substrats plastiques, et à executer des taches souhaitées par nous-mêmes.
Du fait d’un compostage basé sur des micro-organismes extrémophiles de régions inhospitalières aux Eucaryotes, l’invention ne crée aucune expansion planétaire d’organismes indésirables pour les écosystèmes qui eux, au contraire, reposent sur des conditions hospitalières et non-extrêmes, c'est-à-dire les régions vitales pour une bonne partie de la flore et de la faune planétaire.

Selon une version de l’invention,
les conditions de compostage des pieces thermoplastiques élastomères thermoformées (65) de ladite fraction squelettique (4) sont monitorées par des nanoparticules d’oxyde de fer, selon les principes évoqués dans la publication: Zhang L,Zhu Y,Zhang J,Zeng G,Dong H,Cao W,Fang W,Cheng Y,Wang Y,Ning Q. Impacts ofironoxide nanoparticles on organic matter degradation and microbial enzyme activities during agricultural wastecomposting. Waste Manag.2019 Jul 15;95:289-297.

Selon une version de l’invention,
une première opération de thermo-scellage et de renforcement dudit contenant alimentaire (1) au moyen d’un film (64) thermoplastique élastomère compostable à 100% est suivie d’une deuxième opération de thermo-scellage, de renforcement et de nervuration au moyen de pièces (65) en matériau thermoplastique compostable et thermoformées.
Alternativement, une première opération de thermo-scellage, de renforcement et de nervuration au moyen de pièces (65) en matériau thermoplastique élastomère et thermoformées est suivie d’une deuxième opération de thermo-scellage et de renforcement dudit contenant alimentaire (1) au moyen d’un film (64) en matériau thermoplastique élastomère compostable à 100%.

Selon une version de l’invention,
un exosquelette (14) en matériau thermoplastique élastomère peut être thermoscellé à une pièce en matériau thermoplastique élastomère qui prend appui sur les parois internes dudit contenant (1) au pourtour d’une perforation.
Alternativement, un endosquelette (14) en matériau thermoplastique élastomère peut être thermoscellé à une pièce en matériau thermoplastique élastomère qui prend appui sur les parois externes dudit contenant (1) au pourtour d’une perforation.

Selon une version de l’invention,
lesdites fractions (1a), (1b) et (37) sont constituées d’un ou plusieurs matériaux ligno-cellulosiques auxquels on confère des propriétés de barrière à l’eau et/ou aux corps gras par les techniques de l’Etat de l’Art,
ce qui rend l’association(pièces ligno-cellulosiques – pièces minérales – pièces métalliques – squelette(s) (14) en matériau thermoplastique compostable) résistante à l’humidité et/ou aux corps gras.
La mise en forme desdits matériaux thermoplastiques peut intégrer une phase de pliage ou de moulage ou de thermo-soufflage.

Selon une version de l’invention,
lesdites pièces (65) thermoformées en matériau thermoplastique ou en ses variantes composites ont aussi un rôle d’ancrage de dispositifs fonctionnels pour ledit contenant alimentaire (1) comme
un rôle dans sa fermeture ou son bouchage,
ou un rôle dans la réception d’éléments de protection,
comme par exemple des pièces en cellulose moulée.

Selon une version de l’invention,
des fractions (1a) ou (1b) ou (37) sont en en verre creux et font office de fenêtres de vue,
lesquelles sont pourvues de reliefs (15),
tels que par exemple des cannelures, des alvéoles, des arêtes saillantes, des lèvres multi-formes, des plots, des moulures à parois verticales sur surfaces horizontales, des crans, des rainures, des pas-de- vis, des glissières, des charnières, des cuvettes, des cavités, des cols, des embouchures, et des trous et micro-trous de toute section et éventuellement à colmater,
lesdites fenêtres de vue (3) étant solidaires des autres parois dudit contenant (1) alimentaire,
lesdits reliefs (15) ayant le rôle d’augmenter la ténacité dudit verre creux et d’offrir des formes qui épousent lesdites pièces (65) en matériau thermoplastique destinées au thermo-scellage.
Ainsi l’on tire parti de la rigidité du verre et de son aptitude à être moulé pour assigner auxdites fenêtres (3) en verre creux
un rôle dans la structure et la contenance dudit contenant alimentaire,
ou un rôle dans sa fermeture ou son bouchage,
ou un rôle dans la réception d’éléments de protection, comme par exemple des pièces en cellulose moulée.

Selon une version de l’invention,
l’efficacité du thermo-scellage est aidée par du collage à l’aide de papier encollé ou de carton encollé, ou par des éléments de liaison (34) en matériau recyclable tel qu’en métal.

Les dessins annexés illustrent l’invention:

La Figure 1A représente une fraction (1a) capable de s’emboîter dans une fraction (1b),
ladite fraction de calage (37) stabilisant en force l’emboîtement. Ici ladite fraction de calage (37) est de diamètre intermédiaire entre celui de ladite fraction (1a) et celui de ladite fraction (1b).

La Figure 1B représente trois fractions initiales (1a), (1b) et (1c) dont l’emboitement est stabilisé en force par deux fractions de calage (37).

La Figure 2 montre que ladite fraction de calage (37) peut avoir un plus petit diamètre ques celui desdites fractions (1a) et (1b).

Fig.3]

La Figure 3A représente des fractions initiales (1a), (1b), et (1c) et deux fractions de calage (37), alors qu’elles sont séparées. Lesdites fractions initiales (1a), (1b) et (1c) sont respectivement les parties hautes, médianes et basses d’une bouteille.

Les Figures 3B et 3C représentent la progression d’un jeu d’enfoncement et de calage en force.

La Figure 3D représente un calage supplémentaire avec ladite pièce (74).

[Fig.4

La Figure 4A représente des fractions initiales (1a), (1b), (1c) et (1d), et trois fractions de calage (37), alors qu’elles sont séparées. Lesdites fractions initiales (1a) et (1b) sont les parties hautes, ladite fraction initiale (1c) est la partie médiane, ladite fraction (1d) est la partie basse d’une bouteille.

Les Figures 4B et 4C représentent la progression d’un jeu d’enfoncement et de calage en force.

La Figure 4D représente un calage supplémentaire avec ladite pièce (74).

La Figure 5 représente un jeu d’enfoncement de deux fractions initiales (1a) et (1b) et d’une fraction de calage (37), laquelle est pourvue d’une gorge dont la largeur est égale à la somme des épaisseurs desdites fractions initiales (1a) et (1b). Ici, la fraction (1b) est dépourvue d’une partie de ses parois en partie haute.

Les Figures 6A, 6B, 6C, 6D et 6E représentent l’assemblage progressif de 12 fractions initiales (1x) et d’une fraction de calage (37). Parmi lesdites fractions initiales (1x), deux, (1a) et (1b), gardent leur intégrité pendant et après usage.

Les Figure 7A, 7B, 7C, 7D et 7E représentent l’assemblage progressif de 4 fractions initiales (1x) et d’une fraction de calage (37). Parmi lesdites fractions initiales (1x), deux, (1a) et (1b), gardent leur intégrité pendant et après usage. Lesdites fractions (1x) sont des tubes coupés en deux sur leur longueur. Leur assemblage, achevé sous l’effet de l’action en force de rapprochement de la dite fraction (37), reconstituera ces tubes.

La Figure 8 représente la progression de l’assemblage de deux fractions initiales (1a) et (1b) et deux fractions d’action en force et de calage (37). Ladite fraction (1a) est en forme de cuvette et ladite fraction (1b) est de forme plate.

La figure 9 est analogue à la Figure 8.

La Figure 10 représente la progression de l’assemblage de deux fractions initiales (1a) et (1b) et deux fractions d’action en force et de calage (37). Les deux fractions initiales (1a) et (b) sont en forme de cuvette et se superposent.

La Figure 11 représente la progression de l’assemblage de deux fractions initiales (1a) et (1b) et d’une fraction d’action en force et de calage (37). Les deux fractions initiales (1a) et (b) sont en forme de cuvette et l’une est partiellement recouvrante par rapport à l’autre.

Les Figures 12 A et 12B représentent le rapprochement et la superposition de deux fractions initiales (1a) et (1b) avec filetage.

La Figure 12 C représente le résultat de l’action en force de ladite fraction (37), ladite action en force s’effectuant par vissage.

La Figure 12 D représente deux empilements après usage, l’un avec lesdites fractions initiales (1a), l’autre avec lesdites fractions initiales (1b).

La Figure 13 représente le rapprochement et la superposition de deux fractions initiales (1a) et (1b) avec filetage.

La Figure 14 est analogue à la Figure 13.

La Figure 15 est analogue aux Figures 13 et 14, mais, en sus, deux pièces de cerclage (73) participent à la sabilisation de l’assemblage.

Les figures 16A, 16B, 16C, 16D, 16E, 16F, 16G, 16H, 16 I représentent en coupe, des assemblages mono- ou multi-matériaux entre fractions (1a) et (b), où l’on voit apparaître les matériaux ligno-cellulosiques (bois ou cartons hydrophobes), le métal, le verre creux, des plastiques compostables, des plastiques bio-exrémo-compostables. Lesdites fractions de calage (37) ne sont pas représentées

Les figures 17 A et 17B montrent l’assemblage d’une fraction initiale (1a)
avec une fraction initiale (1b) - laquelle est entourée d’un exosquelette (14)-,
La Figure 16 C montre l’assemblage du tout avec deux fractions de calage (37).
Ici, ladite fraction initiale (1a) est en verre.
Ledit exosquelette (14) peut éventuellement être constitué
de pièces thermoplastiques compostables ou élastomères compostables thermoformées (65).
Le contenant alimentaire obtenu, outre ses qualités pratiques pour le désassemblage,
l’empilage et le lavage, et également pour les circuits rentrants et sortants en déchetterie,
présente aussi un compromis dans la part que l’on veut donner à l’usage du verre.
Ici, ledit contenant alimentaire(1) est une bouteille ou l’usage du verre es tlimité à 50%, ce qui passe son poids à 180 g, alors quune bouteille tout en verre pèse 310 g.

La figure 18A montre en coupe une fraction de calage (37) et des fractions initiales (1a), (1b), (1c), (1d). Des exosquelettes (14) d’une fraction additionnelle minoritaire essentiellement squelettique (4) consolident l’assemblage des fractions initiales (1a), (1b), (1c), (1d). Lesdits exosquelettes (14) peuvent éventuellement être constitués de pièces thermoplastiques ou élastomères compostables thermoformées (65).
Ici lesdites fractions initiales (1a) et (1c) se superposent auxdites fractions initiales (1b) et (1d).

La figure 18 B est analogue à la Figure 18A. Ici lesdites fractions initiales (1a), (1b), (1c) et (1d) sont juxtaposées.

La figure 19 A est analogue à la Figure 18A.
Ici lesdites fractions initiales (1a), (1b), (1c) et (1d) sont à la fois juxtaposées et superposées.

La figure 19B est analogue à la Figure 18A, mais ne comporte que deux fractions initiales (1a) et (1b). Celles-ci sont superposées.
Lesdits exosquelettes (14) peuvent éventuellement être constitués de pièces thermoplastiques thermoformées (65).

La figure 20 montre les deux fractions initiales (1a) et (1b) de la Figure 19B qui sont
assemblées à ladite fraction de calage (37).
On voit que dans le cas de la Figure 19, lesdits exosquelettes (14) sont constitués de pièces thermoplastiques thermoformées (65).

La figure 21 montre l’assemblage de deux fractions initiales (1a) et (1b) avec deux fractions de calage (37), où ladite fraction initiale (1b) est elle-même un assemblage multi-bloc. Cet assemblage multi-bloc peut, par exemple, être en bois.

La figure 22 montre l’assemblage de deux fractions initiales (1a) et (1b) avec deux fractions de calage (37), où lesdites fractions initiales (1a) et (1b) sont elles-mêmes un assemblage multi-bloc.

La figure 23 montre l’assemblage de quatre fractions initiales (1a), (1b), (1c) et (1d) avec deux fractions de calage (37), où lesdites fractions initiales (1a), (1b) et (1d) sont elles-même un assemblage multi-bloc. La fraction initiale (1c) est en forme de cornière capable de liaisons mâle-femelle avec lesdites fractions initiales (1b) et (1d).

La figure 24 montre l’assemblage de deux fractions initiales (1a) et (1b) avec deux fractions de calage (37), où ladite fraction (1a) est elle-même l’assemblage de deux fractions initiales (1a1) et (1a2), ladite fraction (1a1) pouvant être en carton rendu hydrophobe, et ladite fraction (1a2) pouvant être en verre et créer une fenêtre de vue transparente.

La Figures 25A, 25B, 25 C, 25D montrent l’assemblage de deux fractions 1(a) et (1b), et de deux fractions de calage (37).
Ladite fraction (1a) peut être un anneau de verre avec quatre tiges en métal ou quatre baguettes en bois, ladite fraction (1b) peut être en carton rendu hydrophobe, et la dite fraction de calage (73) peut être être constitué d’un anneau en métal avec quatre tiges en métal ou en quatre baguettes en bois.

La Figure 25 A montre les quatre pièces séparées.

La Figure 25B montre la fraction de calage (73) qui exerce une pression interne sur ladite fraction (1 b).

La Figure 25C montre ladite fraction (1a) qui recouvre partiellement ladite fraction (1b) et ladite fraction de calage (73).

La Figure 25D montre ladite fraction de calage (37) qui exerce une pression externe sur l’assemblage desdites fractions (1a), (1b) et (73).
Le désassemblage commencera par un dégagement de la dite fraction de calage (37)

Les Figures 26A, 26B, 26C et 26D montrent l’assemblage télescopique de trois fractions initiales (1a), (1b) et (1c), puis le calage de cet assemblage par une fraction de calage (37).
Lesdites fractions (1a) et (1c) ont des cavités qui leur permettent de recevoir ladite fraction de calage (37). Lesdites fractions (1a) et (1c) peuvent etre en verre, tandis que ladite fraction (1b) peut être en carton rendu hydrophobe.

La Figure 26A montre séparément les trois fractions initiales (1a), (1b) et (1c) et ladite fraction de calage (37).

La Figure 26B montre l’assemblage télescopique des deux fractions initiales (1b) et (1c).

La Figure 26C montre l’assemblage télescopique de trois fractions initiales (1a), (1b) et (1c).

La Figure 26D montre l’assemblage télescopique de trois fractions initiales (1a), (1b) et (1c), puis le calage de cet assemblage par une fraction de calage (37).

La Figure 27A montre séparément trois fractions initiales (1a) et (1b), (1c), et deux fractions de calage (37).
Pour exemple, lesdites fractions initiales (1a) et (1c) peuvent être en verre,
et ladite fraction initiale (b) peut être en carton rendu hydrophobe.
Sur cette configuration, la part des polymères élastomères compostables peur être réduite à moins de 1%.
Lesdites fractions initiales (1a) et (1c) ont des protubérances pour fixer lesdites deux fractions de calage (37).
Lesdites deux fractions de calage (37) peuvent être des tiges en métal fixant à chacune de leurs extrémités des petits plots de polymères élastomères.

La Figure 27B montre l’imbrication des deux fractions initiales (1b) et (1b).

La Figure 27C montre l’assemblage des trois fractions initiales (1a), (1b), (1c) et desdeux fractions de calage (37).

Claims (10)

1. Procédé pour contenants alimentaires fractionnés à dessein pour optimiser leur cycle de vie et leur économie circulaire, caractérisé en ce qu’
   un contenant alimentaire (1) résulte d’un assemblage de fractions dont une part ou la totalité sont réassemblables, et comporte
   *d’une part, au moins une fraction de calage et d’action en force (37), dont le but est de réduire ou combler les espaces de défaut d’étanchéité et les espaces entre toutes les fractions,
   *d’autre part, des fractions initiales (1x) qui, en se rejoignant, commencent à créer la contenance dudit contenant alimentaire (1), puis subissent l’effort de ladite (desdites) fraction(s) de calage et d’action en force (37),
   *et enfin, éventuellement, un joint ou des joints.
2. Procédé pour contenants alimentaires fractionnés à dessein, selon la revendication 1, caractérisé en ce que
   la force qui permet d’achever l’assemblage dudit contenant alimentaire (1), c'est-à-dire l’assemblage de ses fractions de calage (37) et de ses fractions initiales (1x), est une force de vissage, le contre-effort de désassemblage étant une force de dévissage.
3. Procédé pour contenants alimentaires fractionnés à dessein, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force qui permet d’achever l’assemblage dudit contenant alimentaire (1) c'est-à-dire l’assemblage de ses fractions de calage (37) et de ses fractions initiales (1x), est une force d’enfoncement, le contre-effort de désassemblage étant une force de dégagement.
4. Procédé pour Contenants alimentaires fractionnés à dessein, selon la revendication 1, caractérisé en ce que des cols ou embouchures résultent de l’assemblage desdites fractions initiales (1x), lesquels cols ou embouchures peuvent être filetés et/ou operculés.
5. Procédé et contenants alimentaires fractionnés à dessein, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la totalité de la contenance est assurée par lesdites fractions initiales (1x) à elles seules, ou est assurée par lesdites fractions initiales(1x) avec l’aide d’un opercule, ce qui permet à la ou lesdites fractions de calage (37) de ne pas être en contact avec les aliments".
6. Procédé et contenants alimentaires fractionnés à dessein, selon la revendication 1, caractérisé en ce que toute fraction (1x) ou (37) dudit contenant alimentaire (1) peut, pour tout ou partie, être revêtue d’un élastomère compostable sous forme de film ou d’enduit ou de peau, ladite fraction (1x) ou (37) se retrouvant alors, pour tout ou partie, pourvue d’un revêtement ou d’une peau en polymère élastomère compostable, et d’une âme qui exclue les plastiques non-compostables à100%.
7. Procédé et contenants alimentaires fractionnés à dessein, selon la revendication 1,
   caractérisé en ce qu’une fraction additionnelle minoritaire (4) est une fraction minoritaire squelettique et consolidante, et éventuellement fonctionnalisante, tandis que lesdites fractions (1a), (1b) et (37) forment ensemble une partie massive (2) consolidable et fonctionnalisable, majoritaire en masse (70%) et éventuellement très largement majoritaire (99 %), ladite fraction additionnelle minoritaire squelettique (4) étant constituée d’un ou plusieurs endo-ou-exo-squelette(s) (14).
   le(s)dit(s) endo-ou-exo-squelette(s) (14) étant engagé(s) tout à la fois, ou au choix et indifféremment,
   dans les opérations de nervuration, de structuration, de renforcement, d’assemblage, d’étanchage, de thermoscellage, de sertissage, d’ouverture, de fermeture, de calage, d’articulation, d’étanchéité.
8. Contenant alimentaire fractionné à dessein, selon la revendication 1, caractérisé en ce que
   ledit contenant alimentaire exclut tout plastique non compostable à 100%,
9. Contenant alimentaire fractionné à dessein, selon la revendication 1, caractérisé en ce que
   tout joint que comporte ledit contenant alimentaire est en polymère élastomère compostable.
10. Contenant alimentaire fractionné à dessein, selon la revendication 1, caractérisé en ce que
    lesdites fractions (1x) ou (37) intègrent un opercule ou encore un col pour que ledit contenant alimentaire (1) soit adapté à la contenance de liquides.