OA20357A - Procédé de fabrication d'un sac isothermique écologique à base d'extraits de carapaces de crevettes (Chitosane) et d'amidon de manioc et de copeaux de bois séchés - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un sac isotherme écologique à base d'extraits des carapaces de crevettes, d'amidon de manioc et de copeaux de bois séchés. Le sac isotherme est généralement utilisé pour le transport des médicaments fragiles et les repas. Mais ces sacs sont fabriqués à partir des matériaux synthétiques comme le polyester et le polyéthylène. Or ces matériaux peuvent être remplacés par des isolants naturels. C'est dans cette optique que cette invention a été mise au point. Le souci majeur est de valoriser le copeau de bois, associé aux extraits de carapaces de crevettes et de l'amidon de manioc pour en faire des produits commercialisables. Le sac isotherme obtenu à travers ce procédé permet de conserver et de transporter les aliments ainsi que les médicaments et les vaccins. En outre, le procédé de fabrication du sac contribue à résoudre un problème d'accumulation des déchets qui nuisent à l'environnement et à la survie de la planète.

Description

I. INTRODUCTION

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un sac isotherme écologique à base d'extraits de carapaces de crevettes (chitosan), d'amidon de manioc et de copeaux de bois séchés.

Les résidus d'industrie de bois (sciure, copeaux, etc.) et les déchets de l'exploitation des 5 ressources halieutiques (carapace de crevette) constituent pour l'environnement des sources de pollution. Ces déchets en se décomposant ou en se consumant, émettent du CO2 dont l'accumulation dans l'atmosphère renforce le phénomène d'effets de serre et contribuent à la pollution du sol et du sous-sol. Afin de limiter ces émissions et réduire la pollution de l'environnement, il convient de recycler ces déchets qui peuvent servir à la 10 fabrication des matériaux isolants utilisés dans la production des sacs isothermes pouvant servir à la conservation des aliments et autres échantillons thermosensibles. Ces types de sacs s'emportent partout, ils permettent de transporter facilement un repas, un goûter ou encore des boissons ou même des échantillons biologiques pour expédition selon sa contenance, sa forme et sa taille. Ils conservent au frais et au chaud les aliments et 15 boissons à la température souhaitée.

La particularité de notre procédé d'obtention des sacs isothermes est le fait d'utiliser des liants naturels à base de polysaccharides variablement formulés afin d'assurer la cohésion des copeaux de bois et obtenir des matériaux biosourcés compétitifs pour leurs performances thermiques, mécaniques et environnementales. Il s'agit donc des sacs 20 synthétisés à partir des matériels biologiques, ce qui permet d'apporter une solution en matière de valorisation des sous-produits de la biomasse forestière et halieutique et l'exploitation de ces déchets non alimentaires pour la fabrication de matériaux biosourcés.

De nos jours, outre son aspect pratique pour y déposer le repas de midi au bureau ou pour un pique-nique convivial, c'est aussi un support de communication écologique durable. Le 25 sac isotherme se distingue par son revêtement intérieur constitué de couches de matériau isolant. Celles-ci isolent les aliments des températures extérieures (chaud/froid).

Ce sac illustre donc parfaitement une démarche développement durable dans la politique hygiène sécurité environnement dans les entreprises en proposant aux employés un sac isotherme pour leur déjeuner. Cette nouvelle solution constitue un geste pour l'environnement en limitant les déchets liés aux multiples emballages alimentaires. Il en est de même de son utilisation pour le transport des échantillons biologiques qui sont acheminés des lieux de prélèvements vers les lieux d analyses sous la contrainte des températures. En effet, ceux-ci sont transportés dans les conditions de réfrigération afin de préserver la structure physicochimique et les propriétés de l'échantillon.

II. ETAT DE LA TECHNIQUE

Un sac isothermique (ou sac isotherme) est un sac, souvent constitué de trois couches : une couche intérieure en polyéthylène apte au contact alimentaire, une couche intermédiaire composée de mousse polyéthylène à cellules fermées, une couche extérieure composée d'un complexe polyester/polyéthylène souvent de couleur argentée, ou de polyéthylène imprimé ou blanc. Afin d'ajouter une plus-value à la valorisation des copeaux de bois et des carapaces de crevettes qui sont suffisamment disponibles, il a été intéressant de penser à produire des matériaux isolants biodégradables dont I application directe est la fabrication des sacs isothermes qui respectent l'environnement et qui sont nécessaires pour le transport et la conservation des aliments chauds dans le temps.

Sur le plan de la recherche scientifique, les sacs isothermiques ainsi que leur procédé de fabrication, ont fait l'objet de plusieurs études. Des demandes de brevet y relatives ont été déposées dans différents offices de propriété intellectuelle. Chacune de ces demandes utilisent la technique de fabrication desdits sacs de manière particulière. Nous avons retenu dans le cadre de l'état de la technique de la présente invention, quelques demandes les plus marquantes et les plus récentes que nous présentons brièvement. Il s'agit de :

La demande de brevet de l'Office Européen des Brevets (OEB) n° 18735622, du 04.04.2018, publiée sous le numéro 3608258 en date du 12.02.2020 relatif à Sac isotherme pouvant être rempli et congelé et procédé d'obtention de celui-ci . Cette demande a pour inventeurs LAZARO FERRE et FRANCISCO JAVIER. Elle a été déposée par LAZARO FERRE FRANCISCO JAVIER, BERTIN CATHERINE, LAZARO BERTIN VICTOR, LAZARO BERTIN OSCAR. Cette invention concerne un sac isotherme pouvant être rempli et congelé 5 qui comprend deux sacs plastiques et un isolant thermique de polyéthylène expansé introduit entre les deux sacs et, comprenant des anses en plastiques fixées par soudage thermique, les deux sacs étant reliés entre eux par une ligne de soudage thermique, où est ménagée une ouverture destinée à l'introduction d'un mélange d'eau et d'alcool, l'ouverture présentant une feuille de plastique complexe qui possède une face de

LO polyéthylène et une face de polyester, la face de polyester possédant un moyen de fermeture résistant à l'eau et inviolable destiné à fermer I ouverture.

La demande internationale PCT/FR2007/000975, du 13.06.2007, publiée sous le numéro WO/2008/000927 en date du 03.01.2008 relatif à Sac isotherme. Cette demande a pour inventeurs LABRANQUE Gilles, BAILLEUL Vincent, TOFANI Dario, TOFANI Luciano. Elle a été déposée par PONTET, Bernard. Cette invention concerne un Sac isolant comprenant une poche externe et une poche interne fixées l'une à I autre, ladite poche externe comprenant une ouverture et un fond, ledit fond étant disposé à I opposé de ladite ouverture, lesdites poches définissant entre elles, de chaque côté de la poche interne, un logement pour un accumulateur thermique, l'intérieur de la poche interne définissant une zone de stockage pour un contenu du sac, caractérisé en ce que la poche interne comprend des moyens de maintien pour le positionnement dudit contenu à distance dudit fond de la poche externe. Un tel sac est particulièrement adapté au transport individuel de médicaments.

La demande de brevet OEB EP84420171A, du 10.04.1984, publiée sous le numéro EP0138725A2 en date du 24.04.1985 relatif à Sac de transport isotherme. Cette demande 25 a pour inventeurs MANTHE MICHEL et MOGLIA BRUNO. Elle a été déposée par APPLIC GAZ SA France. L'une des parois dudit sac suivant l'invention comprend un rabat qui est plaqué sur sa face située en vis-à-vis de l'autre paroi. Une traverse portant une poignée est retenue prisonnière dans un ourlet constituant la liaison entre le rabat et la face. Ce rabat porte une fente ménagée très près de la ligne de soudure qui forme l'ourlet. La deuxième paroi du sac est pourvue d'un bord supérieur libre associé à un système de suspension comportant une barrette soudée audit bord libre et un crochet. La partie libre ou volet de la paroi est engagée dans la poche et le crochet traverse la fente pour venir chevaucher la traverse dans l'espace intérieur de la poignée.

La demande de brevet FR3091269, du 26.12.2018, publiée sous le numéro 3091269 en date du 03.07.2020 relatif à Dispositif isotherme en fibres naturelles. Cette demande a pour inventeurs DUCROCQ FRANÇOIS et HUYNH THI KIM THOA. Elle a été déposée par HUYNH THI KIM THOA et DUCROCQ FRANÇOIS. Ladite invention est un Dispositif isotherme portable, qui comprend un sac isotherme pour recevoir des produits à conserver au frais pendant leur transport dans ledit sac, le sac étant réalisé en un matériau essentiellement isolant pour la chaleur et ce sac s'étendant, par une paroi, entre un sommet comportant un lien pour tenir ledit sac avec une main et un fond pour supporter, des produits à conserver au frais, qui s'aplatit en recevant des produits thermosensibles, qui comprend un sachet refroidissant souple au-dessus desdits produits et qui est caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de réduction en V aux fins d'obtenir un aplatissement aisé.

Il apparaît de manière évidente au vue de cette recherche sur l'état de l'art que la technique et les procédés de fabrication des sacs isothermes ne sont pas nouveaux. Mais l'on note tout de même que l'ancienneté de cette technique est relativement récente. Selon le site Wikipédia, l'on estime que le concept du sac isotherme a été officiellement déposé en 1983 par INGRID KOSAR (Illinois, États-Unis). En 1984, DOMINO’S PIZZA exploite pour la première fois le sac isotherme afin de livrer des Pizzas chaudes à ses clients. Rapidement le produit est adopté par l'état américain. Des contrats y relatifs sont signés avec l'armée en 1985, le personnel de la Maison commence à l'utiliser en 1987. En 1993, lors d'une mission spatiale, la NASA embarque le premier sac isotherme dans l'espace.

Depuis lors, la fabrication et l'utilisation des sacs isothermes se sont répandus aux quatre coins du globe, les innovateurs y apportant de temps en temps, leur touche personnelle et distinctive.

Le sac isotherme ainsi que le procédé de fabrication objet de la présente invention se distingue des autres parce qu'il fait recours à des matériaux non encore explorés dans la fabrication desdits sacs. Il s'agit de la combinaison des extraits de carapace de crevette encore appelés chitosan, de l'amidon de manioc et de copeaux de bois séchés.

III. DESCRIPTION DE L'INVENTION

Le procédé de fabrication d'un sac isotherme écologique à base d'extraits de carapaces de crevettes, d'amidon de manioc et de copeaux de bois séchés se fait en plusieurs étapes. Tout d'abord il est question de faire un prétraitement des copeaux de bois et des carapaces des crevettes, ensuite procéder a l'extraction du chitosan et de I amidon de manioc, enfin faire le mélange des trois constituants selon des proportions bien définies.

III.1. Description détaillée de l'invention

Pour obtenir le matériau isolant biodégradable, l'on procède par une succession d'étapes qui définit l'ordre d'évolution du produit, de l'étape initiale à l'étape finale. Ainsi, le procédé comprend les étapes suivantes : l'obtention du chitosan, l'obtention de l'amidon de manioc et l'obtention des fibres de copeaux de bois, à travers des méthodes appropriées.

III.1.1. L'obtention des fibres de copeaux de bois

Une fois les déchets de bois obtenus, l'on procède par les étapes suivantes :

- Le Séchage : il consiste à éliminer l'eau contenu dans les copeaux de bois en vue de faciliter le déchiquetage. Cette opération est faite pendant huit jours au soleil jusqu'à ce que la masse des copeaux reste constante ;

- Le déchiquetage manuel : il consiste à réduire la taille des copeaux de bois par l'action des mains lorsque l'on ne dispose pas d'un défibreur ;

- Le tamisage : il s'effectue à l'aide des tamis de différentes mailles dans le but d'obtenir la taille idéale des copeaux de bois déchiquetés ;

Le conditionnement sous vide : Cette opération consiste à mettre les copeaux de bois obtenus dans un sac et à y créer le vide (enlever l'air qu'il contient) tout en le scellant durablement pour éviter qu'ils absorbent l'humidité de l'air.

III.1.2. Les autres étapes de fabrication du sac isotherme

Les autres étapes qui précèdent l'obtention du sac isotherme sont :

- La dissolution de 25 g de chitosane dans 750 ml d'acide acétique pendant 2 heures puis tamisé ;

- La dissolution de 75 g d'amidon de manioc dans l'eau distillée puis tamisé ;

L'ajout de 5 ml de glycérol ;

- Mettre sur la plaque chauffante pendant 20 min ; température comprise entre 70°C et 80°C, toujours remuer le mélange au feu ;

L'ajout de 100g de copeaux de bois, puis le mélange est remué ;

Le remplissage des moules en verre quand le mélange est encore chaud ;

- la mise à l'étuve à 80 c pendant 24 heures ensuite démoulage ;

L'obtention du matériau isolant ;

L'insertion des matériaux isolants obtenus dans les sacs cousus ;

L'obtention des sacs isothermes.

III.2. Le schéma synthétique du procédé de fabrication d'un sac isotherme

Voir figure : Procédé de fabrication des sacs isothermes

L'ensemble du procédé de fabrication du sac isotherme objet de la présente invention est résumé dans la figure ci-après (voir planche). Elle décrit le procédé d'obtention desdits sacs à partir des matériaux isolants.

III.3. Les mérites de l'invention

Le sac isotherme écologique objet de la présente invention permet de transporter les aliments ou des produits pharmaceutiques thermosensibles plus longtemps en minimisant le risque de rupture de la chaîne du froid. Tout sac ordinaire ne pourrait pas 5 supporter, ni conserver une certaine température. Si un article froid est stocké, il descendra à la température ambiante et tout article chaud séjournera également à température ambiante. C'est la raison pour laquelle l'on choisit de recourir à l'utilisation des sacs isothermes. Par ailleurs, l'on choisit lesdits sacs parce que à la longue, ils sont économiques à l'inverse d'autres sacs à usage unique tels que les sacs en matériau 10 plastique. En plus, les sacs isothermes écologiques contribuent significativement à réduire l'empreinte carbone sur la planète dans la mesure où, dans le processus leur fabrication, l'on l'utilise des déchets qui se seraient retrouvés dans la nature.

Claims (1)

1. i. Procédé de fabrication d'un sac isotherme écologique à base d'extraits des carapaces de crevettes, d'amidon de manioc et de copeaux de bois séchés caractérisé en ce qu'il comprend principalement les étapes suivantes : le prétraitement des copeaux de bois, mélange du copeau de bois avec le chitosane et l'amidon de manioc, l'obtention du matériau isolant, l'introduction des plaques isolantes dans les sacs cousus, l'obtention des sacs isothermes.

   ii. Procédé de fabrication d'un sac isotherme écologique à base d'extraits des carapaces de crevettes, d'amidon de manioc et de copeaux de bois séchés caractérisé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chauffage du mélange de l'amidon de manioc, du copeau de bois et le chitosane se fait à une température comprise entre 70-80 °C sous agitation pendant 20 minutes.

   iii. Le sac isotherme écologique obtenu selon le procédé décrit aux revendications 1 et 2.

   iv. Sac isotherme écologique obtenu selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est utilisable à des fins de conservation et de transport des aliments, des médicaments, des échantillons biologiques et des vaccins.