Projet ADEME N°1001C0053

Coordinateur : Brodart Packaging

Période : 1er janvier 2011 – 30 juin 2014

Partenaires : Brodart Packaging ; LNE ; ITERG ; INRA\UMR GENIAL 1145 ; CNAM\ laboratoire PIMM

Contexte et objectifs

L’utilisation de ressources renouvelables et la production des matériaux biodégradables sont des solutions pertinentes afin de réduire l’impact écologique de la filière de plasturgie. Il existe ainsi une demande de produits éco-responsables sur les marchés à condition d’obtenir des performances égales ou supérieures aux matériaux synthétiques actuellement utilisés. Une des possibilités, très employée dans le secteur alimentaire, de réaliser des films d’emballage performants est la création de structures multicouches en associant avantageusement des propriétés de différentes matières plastiques. Dans ce cas précis, le recyclage des matériaux est difficile et la biodégradabilité de l’ensemble est donc une propriété pertinente. Le projet CREABIOM propose la conception d’emballages biodégradables multicouches à partir du poly(acide lactique) et des poly(hydroxyalcanoates) en contribuant à diversifier l’usage de co-produits de la filière huilerie et à favoriser l’émergence d’une production de PHAs à partir d’un gisement carboné issu de l’assainissement des eaux municipales et industrielle. CREABIOM s’inclut dans une dynamique internationale fortement concurrentielle en apportant à la fois une réponse éco-conçue innovante et économiquement viable.

Principaux résultats

Le projet Creabiom souhaitait s’attaquer à ces verrous avec des objectifs annoncés suivants :

  • Objectif 1 : valorisation des coproduits de l’huilerie en tant qu’additifs
  • Objectif 2 : fabrication des matériaux multicouches PLA/ PHAs
  • Objectif 3 : améliorer les propriétés mécaniques et barrière à l’aide du matériau multicouche
  • Objectif 4 : garantir et évaluer la sécurité et la qualité alimentaire/biodégradabilité/impact écologique et faisabilité industrielle.

Un screening des différents coproduits de l’huilerie a permis la sélection des condensats de désodorisation des huiles végétales comme famille de produits la plus prometteuse pour l’amélioration des propriétés mécaniques du PLA. L’utilisation des condensats de désodorisation permettait une augmentation de la ductilité du PLA à partir d’une élongation à la rupture d’environ 5 % pour le PLA non formulé jusqu’à une valeur denviron 200 % d’élongation à la rupture pour une composition et source végétale optimisé. Ce gain majeur en ductilité du PLA a été accompagné avec un maintien d’une transition vitreuse haute, ce qui fait que à température d’usage le PLA maintient ses propriétés barrières et la rigidité d’un polymère vitreux.

Le travail sur la formulation des mélanges PLA/coproduits d’huilerie/PHBV a permis d’aboutir à un démonstrateur de film polymère avec des propriétés mécaniques et thermiques pertinentes pour une utilisation dans l’emballage alimentaire. Ce matériau permet en même temps la valorisation des coproduits de la filière huilerie et un débouché pour des PHAs produits à partir du gisement de carbone, présents dans les eaux usées municipales et industrielles.

L’étude de scale-up de la formulation la plus prometteuse a permis de valider la possibilité de mise en œuvre sur équipement industriel, l’imprimabilité et la validation du potentiel du film pour des applications alimentaires. L’analyse règlementaire de la sécurité sanitaire a démontré l’aptitude au contact alimentaire pour produits alimentaires gras et pour produits alimentaires laitiers conservés à froid. Aucun impact du film sur la qualité organoleptique des aliments n’a été constaté. Finalement, la biodégradabilité de la formulation a été démontrée suivant la norme EN 13432.

Production scientifique et brevet

Deux thèses, dépôt de brevet le 4 mars 2014 (FR1451772)

Liens utiles

Partenaires

Brodart Packaging
Institut National de Recherche Agronomique
Laboratoire national de métrologie et d'essais
Le Conservatoire National des Arts et Métiers
Institut des Corps Gras & produits apparentés