FR3122430A1 - Process for the manufacture of a material from grape residues for the production of objects - Google Patents
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Abstract
TITRE : Procédé de fabrication d’un matériau à partir de résidus de raisin pour la réalisation d’objets Procédé consistant à : - sécher (2) des résidus de raisin (RR), pour obtenir des résidus séchés (RS), - broyer (3) les résidus séchés (RS) par un broyage fin et obtenir une poudre (RB), - tamiser (4) la poudre (RB) obtenue par le broyage pour séparer : les microfibres (MF) et la farine (FF), - mélanger (6) les microfibres (MF) et la farine (FF) selon un rapport pondéral donné entre 2 et 50 % et de préférence entre 2 et 40 % et de manière encore plus préférentielle, entre 5 et 30 % de fibres, - ajouter au mélange une résine, (Res), un colorant (Col), des adjuvants (Adj) et - mettre le mélange sous forme de granulés (GR) ou de filaments (FI) constituant le matériau destiné à l’injection ou à l’impression 3D. Figure 1TITLE: Process for making a material from grape residues for making objects Process consisting of: - drying (2) grape residues (RR), to obtain dried residues (RS), - grinding ( 3) the dried residues (RS) by fine grinding and obtain a powder (RB), - sieving (4) the powder (RB) obtained by grinding to separate: microfibers (MF) and flour (FF), - mix (6) the microfibers (MF) and the flour (FF) according to a given weight ratio between 2 and 50% and preferably between 2 and 40% and even more preferably between 5 and 30% of fibers, - add mixing a resin, (Res), a dye (Col), adjuvants (Adj) and - putting the mixture in the form of granules (GR) or filaments (FI) constituting the material intended for injection or 3D printing. Figure 1
Description
DOMAINE DE L’INVENTIONFIELD OF THE INVENTION
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d’un matériau pour la réalisation d’objets par une mise en forme telle que moulage, injection, impression, ce matériau résultant de résidus de raisin.The present invention relates to a process for manufacturing a material for the production of objects by shaping such as molding, injection, printing, this material resulting from grape residues.
L’invention se rapporte également au produit réalisé avec un tel matériau.The invention also relates to the product made with such a material.
ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART
L’invention utilise comme matière première, des résidus de raisin tels que les rafles de raisin, le marc de raisins et les résidus de marc de raisins.The invention uses as raw material, grape residues such as grape stalks, grape marc and grape marc residues.
La rafle de raisin est un co-produit/sous-produit (déchet) issu de l’industrie viti-vinicole et obtenu après égrappage du raisin. Usuellement, ces rafles de raisin sont soit :The stalk of grapes is a co-product/by-product (waste) from the wine industry and obtained after destemming the grapes. Usually, these grape stalks are either:
- brûlées,- burned,
- compostées,- composted,
- réintégrées dans le sol ou bien,- reintegrated into the ground or,
- distillées pour obtenir de l’alcool- distilled to obtain alcohol
La rafle de raisin est composée de cellulose (30,3%), d’hémicelluloses (21,0%), de lignine (17,4%), de tannins (15,9%) et de protéines (6,1%)1.The grape stalk is composed of cellulose (30.3%), hemicelluloses (21.0%), lignin (17.4%), tannins (15.9%) and proteins (6.1%). )1.
Le marc de raisins est issu du pressage des raisins, ou du foulage des raisins ainsi que de la cuvaison. Il est actuellement principalement valorisé dans les distilleries pour la fabrication d’alcool.The marc of grapes comes from the pressing of the grapes, or the crushing of the grapes as well as the vatting. It is currently mainly valued in distilleries for the production of alcohol.
Les résidus de marc de raisins obtenus après sa distillation sont composés de pépins, de peaux, de pulpes et de rafles.The residues of grape marc obtained after its distillation are composed of seeds, skins, pulp and stalks.
Les pépins de raisin permettent par pressage de faire de l’huile valorisée dans l’industrie alimentaire et cosmétique. D’autres valorisations plus anecdotiques des pépins de raisin sont sa transformation en combustible grâce à son fort pouvoir calorifique. Les peaux et pulpes de raisin sont aujourd’hui principalement valorisées en tant qu’alimentation animale (lapin, moutons…) ou bien en tant qu’engrais.Grape seeds allow by pressing to make oil valued in the food and cosmetics industry. Other more anecdotal uses of grape seeds are its transformation into fuel thanks to its high calorific value. Grape skins and pulp are now mainly valued as animal feed (rabbit, sheep, etc.) or as fertilizer.
BUT DE L’INVENTIONPURPOSE OF THE INVENTION
La présente invention a pour but d’utiliser les rafles de raisin, les marcs et les résidus de marc, de façon générale, les résidus de raisin pour fabriquer des produits.The object of the present invention is to use the stalks of grapes, the marcs and the marc residues, in general, the grape residues to manufacture products.
EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTIONDESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION
A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de fabrication d’un matériau pour la réalisation d’objets par une mise en forme, procédé consistant à : collecter des résidus de raisin, sécher les résidus pour obtenir des résidus séchés, broyer les résidus séchés par un broyage fin et obtenir une poudre, tamiser la poudre obtenue par le broyage pour séparer : les microfibres, et la farine, mélanger les microfibres et la farine selon un rapport pondéral donné entre 2 et 50 % et de préférence entre 2 et 40 % et de manière encore plus préférentielle, entre 5 et 30 % de fibres, ajouter au mélange une résine, mettre le mélange sous forme de granulés ou de filaments constituant le matériau destiné à l’injection ou à l’impression 3D.To this end, the subject of the invention is a process for manufacturing a material for the production of objects by shaping, process consisting in: collecting grape residues, drying the residues to obtain dried residues, grinding the residues dried by fine grinding and obtaining a powder, sieving the powder obtained by grinding to separate: the microfibers, and the flour, mixing the microfibers and the flour according to a given weight ratio between 2 and 50% and preferably between 2 and 40% and even more preferentially, between 5 and 30% of fibres, adding a resin to the mixture, putting the mixture in the form of granules or filaments constituting the material intended for injection or 3D printing.
Les résidus de raisin RR sont choisis dans le groupe comprenant : des rafles de raisins, du marc de raisins, des pépins de raisins de la pulpe et les peaux.The RR grape residues are chosen from the group comprising: grape stalks, grape marc, grape seeds, pulp and skins.
Suivant une autre caractéristique, pour obtenir des résidus de raisin on collecte du marc de raisin épuisé, humide de distillation, on trie ce marc de raisin pour en séparer un marc épuisé, épépiné et dépulpé et un mélange de pépins, de pulpe de peaux et on sèche le mélange de pépins, de pulpe et de peaux et on trie pour séparer les pulpes, les peaux et les pépins séchés, on obtient des résidus de raisins comprenant d’une part le marc de raisins, et, d’autre part, les pulpes, peaux et pépins séchés.According to another characteristic, to obtain grape residues, exhausted grape marc is collected, moist from distillation, this grape marc is sorted to separate therefrom an exhausted, seeded and depulped marc and a mixture of seeds, skin pulp and the mixture of pips, pulp and skins is dried and sorted to separate the dried pulp, skins and pips, grape residues are obtained comprising on the one hand the marc of grapes, and, on the other hand, dried pulp, skins and pips.
Les produits obtenus, c’est-à-dire le marc de raisins, les peaux, les pulpes et les pépins sont utilisés séparément ou dans certaines combinaisons pondérales dans le procédé de fabrication du matériau comme indiqué ci-dessus.The products obtained, i.e. the grape marc, the skins, the pulp and the pips are used separately or in certain weight combinations in the manufacturing process of the material as indicated above.
Suivant une autre caractéristique, les résines sont des résines acides polylactiques, des polyhydroxyalcanoates, des polyéthylènes mélangés dans des proportions pondérales de fibres allant de 2 à 50% pour former les granulés ou les filaments.According to another characteristic, the resins are polylactic acid resins, polyhydroxyalkanoates, polyethylenes mixed in proportions by weight of fibers ranging from 2 to 50% to form the granules or the filaments.
La matière première est utilisée selon l’invention pour réaliser des objets, notamment des bouchons et/ou des têtes de bouchon par injection, extrusion ou impression 3D.The raw material is used according to the invention to produce objects, in particular stoppers and/or stopper heads by injection, extrusion or 3D printing.
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide de schémas du procédé de fabrication du matériau à partir de résidus de raisins représentés dans les dessins annexés dans lesquels :The present invention will be described below in more detail with the aid of diagrams of the process for manufacturing the material from grape residues represented in the appended drawings in which:
DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTIONDESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Le procédé selon l’invention de préparation d’une matière première pour l’injection ou l’impression 3D à partir de résidus de raisins RR sera décrit à l’aide de la
Selon le procédé, on collecte des résidus de raisin qui sont des rafles de raisins, du marc de raisins, des pépins ou des peaux et des pulpes de raisin. Ces différents résidus sont traités séparément. Et à l’intérieur de chaque catégorie, la nature et les caractéristiques des produits peuvent être très variables.According to the method, grape residues are collected, which are grape stalks, grape marc, seeds or grape skins and pulp. These different residues are treated separately. And within each category, the nature and characteristics of the products can vary greatly.
Selon la
Les résidus séchés RRS sont ensuite broyés, puis tamisés avec des tamis de différentes granulométrie pour récupérer différentes fractions allant de 50µm à quelques millimètres.The dried RRS residues are then crushed, then sieved with sieves of different grain sizes to recover different fractions ranging from 50 µm to a few millimeters.
Les produits broyés sont des microfibres MF et de la farine FF.The ground products are MF microfibers and FF flour.
Les caractéristiques des microfibres et de la farine étant différentes, il est prévu, selon l’invention, de trier les résidus broyés RB en une phase de triage 4 pour séparer les microfibres MF et la farine FF. Les microfibres séparées se caractérisent par des longueurs de fibres allant de 250 µm à 1-2 mm.Since the characteristics of the microfibers and the flour are different, provision is made, according to the invention, to sort the ground residues RB in a sorting phase 4 to separate the microfibers MF and the flour FF. Separated microfibers are characterized by fiber lengths ranging from 250 µm to 1-2 mm.
La farine FF se caractérise par une granulométrie inférieure à 250 µm.FF flour is characterized by a particle size of less than 250 µm.
Les microfibres MF et la farine FF séparées sont stockées de façon intermédiaire 4a, 4b pour être ensuite utilisées selon des proportions précises, variables selon la nature de la matière première à obtenir.The separated MF microfibers and flour FF are stored intermediately 4a, 4b to then be used according to precise proportions, which vary according to the nature of the raw material to be obtained.
Cette séparation par le tamisage 4 est aussi nécessaire parce que la composition des résidus est variable et les résidus d’une même collecte, donc d’une même origine, peuvent avoir une composition non homogène qui, par broyage (3) donnent une composition de microfibres MF et de farine FF qui peut varier.This separation by sieving 4 is also necessary because the composition of the residues is variable and the residues from the same collection, therefore from the same origin, can have an inhomogeneous composition which, by grinding (3) gives a composition of MF microfibers and FF flour which may vary.
La séparation des deux composants par tamisage 4 permet de constituer une réserve 4a de microfibres MF et une réserve 4b de farine FF.The separation of the two components by sieving 4 makes it possible to constitute a reserve 4a of microfibers MF and a reserve 4b of flour FF.
L’étape suivante est la phase de mélange 6 selon des proportions pondérales de microfibres et de farine FF selon la matière première à obtenir.The next step is the mixing phase 6 according to weight proportions of microfibers and FF flour according to the raw material to be obtained.
La composition de la matière issue de résidus de raisin pour la fabrication d’objets comprend selon l’invention :The composition of the material from grape residues for the manufacture of objects comprises according to the invention:
- une proportion pondérale de microfibres comprise entre 0 et 50% de préférence entre 2 et 40% et de manière encore plus préférentielle entre 5 et 30%,- a weight proportion of microfibers between 0 and 50%, preferably between 2 and 40% and even more preferably between 5 and 30%,
- une proportion pondérale de farine comprise entre 0 et 50%, de préférence entre 2 et 40% et de manière encore plus préférentielle entre 5 et 30%,- a proportion by weight of flour between 0 and 50%, preferably between 2 and 40% and even more preferably between 5 and 30%,
- une proportion de résine comprise entre 50 et 98%,- a proportion of resin between 50 and 98%,
Une proportion de colorant comprise entre 0 et 10%, de préférence entre 0 et 5% et de manière encore plus préférentielle entre 0 et 3%,A proportion of dye between 0 and 10%, preferably between 0 and 5% and even more preferably between 0 and 3%,
- une proportion d’adjuvant (pouvant être un démoulant, ou un plastifiant) comprise entre 0 et 30%, de préférence entre 0 et 20% et de manière encore plus préférentielle entre 0 et 10%- a proportion of adjuvant (which may be a mold release or a plasticizer) of between 0 and 30%, preferably between 0 and 20% and even more preferably between 0 and 10%
La résine RES, ajoutée est en particulier une résine liée ou sourcée telle qu’une résine d’acide polylactique, une résine de polyhydro-oxy-alcanoate ou de résines de polyéthylène ou encore une résine combinée de ces deux ou trois composants.The added RES resin is in particular a bonded or sourced resin such as a polylactic acid resin, a polyhydro-oxy-alkanoate resin or polyethylene resins or else a combined resin of these two or three components.
La résine est ajoutée dans des proportions pondérales allant de 50 à 98% si la proportion de fibres dans le mélange est comprise entre 2 et 50%.The resin is added in weight proportions ranging from 50 to 98% if the proportion of fibers in the mixture is between 2 and 50%.
Le mélange obtenu MG ou MF, selon la destination, alimente une phase de mise en forme de granulés 6A ou une mise en forme 6b de filaments.The mixture obtained MG or MF, depending on the destination, feeds a granule shaping phase 6A or a filament shaping phase 6b.
Les granulés GR sont destinés à l’injection 7 pour obtenir les objets 9. Les filaments FI sont destinés à l’impression 3D pour obtenir d’autres types d’objets 10 car les granulés sont de façon préférentielle utilisés pour l’injection alors que les filaments conviennent mieux pour l’impression en 3D.GR granules are intended for injection 7 to obtain objects 9. FI filaments are intended for 3D printing to obtain other types of objects 10 because granules are preferentially used for injection whereas filaments are more suitable for 3D printing.
La
Le marc de raisin est distillé dans des colonnes de distillation pour séparer les anthocyanes et l’alcool. Le résidu de cette distillation est un marc épuisé, humide MEHGrape marc is distilled in distillation columns to separate anthocyanins and alcohol. The residue from this distillation is spent pomace, moist MEH
Ce marc MEH est trié (21) pour séparer, d’une part, les pépins PE et les peaux PX et les pulpes PU, et obtenir, d’autre part, le marc épuisé, épépiné et dépulpé MEED comme résidu RR.This marc MEH is sorted (21) to separate, on the one hand, the pips PE and the skins PX and the pulps PU, and to obtain, on the other hand, the exhausted, seeded and depulped marc MEED as residue RR.
Les pépins PE et les peaux PX et les pulpes PU sont séchés 22 puis triés 23 pour séparer les pulpes PUS et les pépins PES.The PE seeds and the PX skins and the PU pulps are dried 22 then sorted 23 to separate the PUS pulps and the PES seeds.
Ces produits PUS, PES, MEED sont utilisés comme résidus RR dans le procédé de fabrication selon la
De façon plus détaillée, les objets obtenus à partir de la matière première constituée par les granulés GR ou les filaments FI, par injection ou par impression 3D sont, par exemple, des bouchons, des têtes de bouchon ou des capsules.In more detail, the objects obtained from the raw material constituted by the granules GR or the filaments FI, by injection or by 3D printing are, for example, stoppers, stopper heads or capsules.
Par injection 7 on peut fabriquer un bouchon cylindrique procédant par extrusion en continu et découpe à la longueur voulue.By injection 7 it is possible to manufacture a cylindrical stopper proceeding by continuous extrusion and cutting to the desired length.
On peut également fabriquer des têtes de bouchon pour spiritueux. A cette tête on fixe des bouchons traditionnels en liège, par exemple, par collage.Cork heads for spirits can also be made. To this head are fixed traditional cork stoppers, for example, by gluing.
On peut également et à la place des bouchons en liège, fixer des bouchons fabriqués à partir de matières premières renouvelables comme des polymères pouvant être issus de la canne à sucre.It is also possible and instead of cork stoppers, to fix stoppers made from renewable raw materials such as polymers that can be derived from sugar cane.
On peut également fabriquer avec cette matière première, des bouchons pour spiritueux comprenant à la fois la tête de bouchon et le corps de bouchon fabriqués par injection. Dans ce cas, il n’y a pas de collage de la tête au corps de bouchon.It is also possible to manufacture with this raw material corks for spirits comprising both the cork head and the cork body manufactured by injection. In this case, there is no sticking of the head to the cap body.
Par injection, on peut également fabriquer des bouchons à vis pour gourde surmontés, par exemple, d’un anneau pour une meilleure prise en main ou encore comprenant un goulot pour favoriser la prise de liquide.By injection, it is also possible to manufacture screw caps for canteens surmounted, for example, by a ring for a better grip or even comprising a neck to promote the intake of liquid.
Ces objets ont la particularité d’être biosourcés.These objects have the particularity of being biosourced.
Selon le polymère / résine utilisés, les objets sont compostables dans un composteur industriel ou biodégradables dans des conditions spécifiques et suivant la granulométrie, les composés se dégraderont plus ou moins lentement.Depending on the polymer / resin used, the objects are compostable in an industrial composter or biodegradable under specific conditions and depending on the particle size, the compounds will degrade more or less slowly.
Claims (7)
- collecter (1) des résidus de raisin (RR),
- sécher (2) les résidus (RR) pour obtenir des résidus séchés (RS),
- broyer (3) les résidus séchés (RS) par un broyage fin et obtenir une poudre (RB),
- tamiser (4) la poudre (RB) obtenue par le broyage pour séparer :
* les microfibres (MF), et
* la farine (FF),
- mélanger (6) les microfibres (MF) et la farine (FF) selon un rapport pondéral donné entre 2 et 50 % et de préférence entre 2 et 40 % et de manière encore plus préférentielle, entre 5 et 30 % de fibres,
- ajouter au mélange une résine, (Res),
- ajouter au mélange un colorant, (Col),
- ajouter au mélange des adjuvants, (Adj),
- mettre le mélange sous forme de granulés (GR) ou de filaments (FI) constituant le matériau destiné à l’injection ou à l’impression 3D.Process for manufacturing a material for the production of objects by shaping, process consisting in:
- collect (1) grape residues (RR),
- drying (2) the residues (RR) to obtain dried residues (RS),
- grind (3) the dried residues (RS) by fine grinding and obtain a powder (RB),
- sift (4) the powder (RB) obtained by grinding to separate:
* microfibers (MF), and
* flour (FF),
- mixing (6) the microfibers (MF) and the flour (FF) according to a given weight ratio between 2 and 50% and preferably between 2 and 40% and even more preferably between 5 and 30% of fibres,
- add a resin to the mixture, (Res),
- add a dye to the mixture, (Col),
- add adjuvants to the mixture, (Adj),
- putting the mixture in the form of granules (GR) or filaments (FI) constituting the material intended for injection or 3D printing.
caractérisé en ce que
les résidus de raisin (RR) sont choisis dans le groupe comprenant :
des rafles de raisins, du marc de raisins, des pépins de raisins, de la pulpe, et des peaux.Method according to claim 1,
characterized in that
the grape residues (RR) are chosen from the group comprising:
grape stalks, grape marc, grape seeds, pulp, and skins.
caractérisé en ce que
pour obtenir des résidus de raisin (RR) on collecte du marc de raisin épuisé, humide (MEH) de distillation,
- on trie (21) ce marc de raisin (MEH) pour en séparer un marc épuisé, épépiné et dépulpé (MEED) et un mélange de pépins (PE) et de pulpe (PU), et des peaux (PX),
- on sèche (22) le mélange de pépins et de pulpe (PE, PU) et
- on trie (23) pour séparer les pulpes (PUS), peaux (PXS) et les pépins (PES) séchés,
- on obtient des résidus de raisins (RR) comprenant d’une part le marc de raisins (MEED), et, d’autre part, les pulpes (PUS), peaux (PXS) et les pépins (PES) séchés.Method according to claim 2,
characterized in that
to obtain grape residues (RR), exhausted, wet (MEH) grape marc from distillation is collected,
- this grape marc (MEH) is sorted (21) to separate therefrom an exhausted, seeded and depulped marc (MEED) and a mixture of seeds (PE) and pulp (PU), and skins (PX),
- the mixture of pips and pulp (PE, PU) is dried (22) and
- sorting (23) to separate the dried pulp (PUS), skins (PXS) and pips (PES),
- Grape residues (RR) are obtained comprising, on the one hand, the grape marc (MEED), and, on the other hand, the dried pulp (PUS), skins (PXS) and pips (PES).
caractérisé en ce que
les résines (Res) sont choisies dans le groupe comprenant : des résines acides polylactiques (PLA), des polyhydroxyalcanoates (PHA), des polyéthylènes (PE) mélangés dans des proportions pondérales de fibres allant de 2 à 50%.Manufacturing process according to claim 1,
characterized in that
the resins (Res) are chosen from the group comprising: polylactic acid resins (PLA), polyhydroxyalkanoates (PHA), polyethylenes (PE) mixed in proportions by weight of fibers ranging from 2 to 50%.
caractérisé en ce que
on réalise des bouchons et/ou des têtes de bouchon par injection ou par impression 3D.Process for manufacturing stoppers from the material obtained by the process according to any one of Claims 1 to 3,
characterized in that
caps and/or cap heads are made by injection or 3D printing.
caractérisés en ce que
ils sont fabriqués par injection (7) ou par impression 3D (8).Objects obtained using the raw material according to claim 6,
characterized in that
they are made by injection (7) or 3D printing (8).
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Patent Citations (2)
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---|---|---|---|---|
US20100216909A1 (en) * | 2007-10-03 | 2010-08-26 | Universidad De Concepcion | Biodegradable composition, preparation method and their application in the manufacture of functional containers for agricultural and/or forestry use |
DE202017003521U1 (en) * | 2017-07-04 | 2017-08-22 | Katharina Hölz | Pomace containing materials and their use |
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Title |
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Also Published As
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