LU92989B1 - Capsule à opercule biodégradable pour la préparation d'une boisson telle que du café ou une infusion - Google Patents

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Abstract

Capsule ayant un fond et une paroi latérale s'inscrivant globalement dans un tronc de cône dont l'ouverture munie d'un rebord est couverte par un opercule après chargement du produit. L'opercule 2 (20) est formé d'une couche de papier sulfurisé 10 (21) fixée à une couche d'acide polylactique (22) par une couche adhésive (23), la couche d'acide polylactique (22) étant le côté intérieur de l'opercule (2) tourné vers l'intérieur de la capsule (1).

Description

« Capsule à opercule biodégradable pour la préparation d’une boisson telle que du café ou une infusion »
Domaine de rinvention
La présente invention a pour objet une capsule destinée à recevoir une substance pour la préparation d’une boisson, pour une machine à café ayant un logement pour la capsule et un piston muni de picots répartis dans une zone d’action pour presser la capsule dans le logement de la machine en s’appuyant contre la capsule, la capsule ayant un fond et une paroi latérale s’inscrivant globalement dans un tronc de cône dont l’ouverture munie d’un rebord est couverte par un opercule après chargement du produit. L’invention a également pour objet un procédé de fabrication d’opercules pour sceller une capsule recevant une substance pour la préparation d’une boisson comme défini ci-dessus.
Etat de la technique
On connaît une multiplicité de capsules ayant les formes les plus diverses pour être utilisées dans une machine dans laquelle la capsule est percée pour injecter de l’eau chaude / vapeur d’eau et préparer une boisson telle que du café ou une infusion. L’opercule est actuellement réalisé à partir d’un film d’aluminium pour garantir l’étanchéité de la capsule et la protection du produit placé dans la capsule pour conserver ses caractéristiques organoleptiques. L’opercule doit également résister à la pression au moment de l’extraction pour permettre l’établissement d’une certaine pression dans la capsule lors de l’injection du fluide chaud (vapeur / eau).
Mais cet opercule n’est pas recyclable avec la matière plastique de la capsule aussi le traitement des capsules usées constitue une difficulté étant donné le très grand nombre de telles capsules que l’on retrouve dans les ordures.
But de rinvention
La présente invention a pour but de développer une capsule munie d’un opercule recyclable avec ou sans la capsule proprement dite et qui, notamment, soit biodégradable, voire compostable. L’invention a également pour but de développer un procédé de fabrication d’un opercule de capsule et une installation pour sa mise en œuvre.
Exposé et avantages de l’invention A cet effet, l’invention a pour objet une capsule du type défini ci-dessus caractérisé en ce que l’opercule est découpé dans une nappe formée d’une couche de papier sulfurisé fixé à une couche d’acide polylactique par une couche d’adhésif, la couche d’acide polylac-tique étant le côté intérieur de l’opercule tourné vers l’intérieur de la capsule. L’opercule selon l’invention présente à la fois des caractéristiques biodégradables tout en garantissant à la fois l’étanchéité de la capsule contre la pénétration d’oxygène pour conserver les caractéristiques organoleptiques du produit avant l’extraction de la boisson et aussi la tenue de l’opercule à la pression nécessaire pour l’infusion dans la capsule avant que l’opercule ne se rompe pour laisser s’échapper la boisson ainsi préparée. L’opercule selon l’invention se fabrique très simplement en assemblant une couche de papier sulfurisé à une couche d’acide polylactique par l’intermédiaire d’une couche adhésive de sorte que la nappe obtenue a non seulement les caractéristiques d’étanchéité au gaz, mais également celles d’une certaine résistance à la pression indispensable pour que les opercules puissent être découpés dans la nappe pour sceller des capsules.
Les composants de l’opercule, c’est-à-dire le papier sulfurisé et l’acide polylactique sont tous deux biodégradables voire compos-tables.
Dans ces conditions, le traitement des déchets contenant des capsules est facile. Cela le sera d’autant plus si les capsules elles-mêmes sont réalisées en un matériau biodégradables comme de l’acide polylactique (en général appelé PLA).
Suivant une caractéristique particulièrement avantageuse, le papier sulfurisé de la nappe a un grammage compris entre 60 et 90 g/m2 et la couche d’acide polylactique a un grammage compris entre 15 et 30 g/m2.
Les opercules découpés dans une nappe selon l’invention sont particulièrement simples à manipuler et à fixer sur la capsule, et cela est d’autant plus facile si la capsule elle-même est en acide polylac-tique puisque la face "intérieure" de l’opercule est en PLA qui sera soudé au rebord de la capsule elle-même en PLA. L’invention a également pour objet une capsule caractérisée en ce que le papier sulfurisé a un grammage égal à environ 70 g/m2 et la couche d’acide polylactique a un grammage égal à environ 18 g/m2.
Le procédé selon l’invention permet une fabrication très simple de la nappe dans laquelle sont découpés les opercules. Selon le procédé, la nappe est découpée directement en opercules qui sont conditionnés et fournis aux entreprises qui conditionnent les produits dans les capsules soit que la nappe est enroulée sur une bobine pour être livrée aux conditionneurs du produit qui découpent les opercules directement sur leur ligne de remplissage des capsules. L’invention a également pour objet une installation pour la mise en œuvre de procédé caractérisé par les étapes suivantes consistant à dévider une couche de papier sulfurisé, appliquer un adhésif sous la forme d’une couche d’adhésif sur une face de la couche de papier sulfurisé, dévider du film PLA, assembler le film PLA à la face de la couche de papier sulfurisé enduite de la couche d’adhésif, assembler le film PLA à la couche de papier sulfurisé par la couche d’adhésif pour obtenir une nappe, enrouler (la nappe) sur une bobine ou découper des opercules dans la nappe.
Dessins
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide d’un mode de réalisation d’une capsule représentée dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue de côté d’un mode de réalisation d’une capsule, la figure 2 est une vue en coupe axiale partielle de la capsule de la figure 1 la figure 3 est une vue en coupe à échelle très agrandie de l’opercule, la figure 4 est une vue schématique d’une installation pour la fabrication d’opercules.
Description de modes de réalisation de l’invention
Selon la figure 1, l’invention a pour objet une capsule 1 pour une machine de préparation d’une boisson telle que du café ou une infusion. Cette capsule 1 a une forme globale de révolution avec un fond 11, une paroi latérale 12, tronconique, et un dessus ouvert, muni d’un rebord 13 recevant un opercule 2 fermant hermétiquement l’ouverture pour emprisonner le produit dans la capsule.
Plus précisément et selon la vue en coupe axiale de la figure 2, la capsule 1 a un rebord 13 dont le dessus 131 est plat pour y fixer l’opercule 2 ; le dessous 132 du rebord 13 comporte des lèvres d’étanchéité pour recevoir le bord du piston et réaliser l’étanchéité au moment de l’injection du fluide chaud.
La figure 3 est une vue en coupe à échelle très agrandie d’une nappe 20 dans laquelle est découpé l’opercule 2 ou une vue de l’opercule en coupe. Cette nappe 20 ou cet opercule selon l’invention se composent d’une couche de papier sulfuré 21 constituant le dessus de la nappe et d’une couche d’acide polylactique 22 (encore appelé PLA). Ces deux couches 21, 22 sont réunies par une couche d’adhésif 23. L’assemblage des deux couches 21, 22 par l’intermédiaire de la couche d’adhésif 23 se fait sous pression ce qui réduit l’épaisseur de la nappe 20 obtenue. A titre d’exemple non limitatif, la couche de papier sulfurisé 21 est de préférence une couche d’un grammage de l’ordre de 70 g/m2 et la couche d’acide polylactique est de préférence une couche d’un grammage de l’ordre de 18 g /m2 et plus généralement, la couche de papier sulfurisé a de préférence un grammage compris entre 60n et 90 g/m2 et la couche d’acide polylactique a un grammage compris de préférence entre 15 et 30 g/m2.
La nappe 20 dans laquelle est formée la capsule 2 est biodégradable. Elle permet de résister suffisamment et un certain temps à la pression qui s’établit dans la capsule 1 installée dans la machine, par le fluide injecté pour l’extraction de la boisson et pour s’ouvrir en- suite et laisser passer la boisson lorsque le produit est suffisamment épuisé et que la pression atteint le seuil.
La figure 4 montre schématiquement le procédé de fabrication d’une nappe 20 et l’installation pour la mise en œuvre de ce procédé.
Le procédé de fabrication d’une nappe dans laquelle sont découpés les opercules se compose des étapes suivantes : une étape de dévidage El qui consiste à dévider une couche de papier sulfurisé C21 d’une bobine Bl. Cette couche de papier sulfurisé C21 est de préférence fabriquée séparément puis enroulée en bobine et cette bobine Bl est ainsi dévidée à l’entrée de l’installation 100 qui applique le procédé. Mais cette fabrication de papier sulfurisé peut également se situer en amont de l’installation 100. Cette variante de l’installation n’est pas représentée. - à l’étape suivante d’application de l’adhésif E2, la couche de papier sulfurisé C21 reçoit une couche d’adhésif C23, soit par enduction, soit pulvérisation.
Dans l’étape d’assemblage E4, la couche de papier sulfurisé C21 avec son côté muni de l’adhésif est assemblée au film d’acide polylactique C22. Le film d’acide polylactique C22 est dévidé d’une bobine B2 dans une étape de dévidage E3. L’ensemble assemblé par compression dans l’étape d’assemblage E4 forme en sortie la nappe 20. Cette nappe est ensuite soit bobinée sur une bobine B3 dans l’étape E51, soit découpée en opercules dans une étape de découpe E52. L’installation 100 pour la mise en œuvre de ce procédé se compose d’un poste de dévidage 101 de la couche de papier sulfurisé C21 suivi du poste 102 d’application de la couche adhésive C23. Le poste d’application de la couche d’adhésif est représenté comme composé de deux rouleaux entre lesquels passe la couche de papier sulfurisé C22 pour recevoir par enduction la couche adhésive C23. Mais cette couche C23 peut également être appliquée par pulvérisation.
Puis la couche C21 adhésivée arrive dans le poste d’assemblage 103. En parallèle à celui-ci le dévidage 103 dévide le film PLA C22 d’une bobine B2 pour alimenter le poste d’assemblage 104 dans lequel le film C22 est assemblé au film C21 de papier sulfurisé muni de la couche adhésive C23.
Cet assemblage se fait par compression et donne en sortie la nappe 20. Cette nappe 20 alimente soit le poste de bobinage 105a qui enroule la nappe 20 sur une bobine B3 qui est ensuite fournie aux utilisateurs qui découpent les opercules, soit que la nappe 20 passe dans le poste de découpe 105b qui découpe les opercules O.
NOMENCLATURE 1 Capsule 11 Fond 12 Paroi latérale 13 Rebord 2 Opercule 21 Couche de papier sulfurisé
22 Couche de PLA 23 Couche adhésive 100 Installation de fabrication de la nappe/des opercules 101 Poste de dévidage du papier sulfurisé 102 Poste d’application de l’adhésif
103 Poste de dévidage du film PLA 104 Poste d’assemblage de la nappe 105a Poste d’enroulement de la nappe 105b Poste de découpe des opercules E1-E52 Etapes du procédé de fabrication de la nappe/des opercules

Claims (5)

1°) Capsule destinée à recevoir une substance pour la préparation d’une boisson, pour une machine à café ayant un logement pour la capsule et un piston muni de picots répartis dans une zone d’action pour presser la capsule dans le logement de la machine en s’appuyant contre la capsule, et la percer pour injecter le fluide chaud, la capsule (1) ayant un fond (11) et une paroi latérale (12) s’inscrivant globalement dans un tronc de cône dont l’ouverture munie d’un rebord (13) est couverte par un opercule fixé au rebord après chargement du produit, capsule caractérisée en ce que l’opercule (2) est formé d’une couche de papier sulfurisé (21) fixée à une couche d’acide polylactique (22) par une couche adhésive (23), la couche d’acide polylactique (22) étant le côté intérieur de l’opercule (2) tourné vers l’intérieur de la capsule (1).
2°) Capsule selon la revendication 1, caractérisée en ce que le papier sulfurisé (21) de l’opercule (2) a un grammage compris entre 60 et 90 g/m2 et la couche d’acide polylactique a un grammage compris entre 15 et 30 g/m2.
3°) Capsule selon la revendication 2, caractérisée en ce que le papier sulfurisé a un grammage égal à environ 70 g/m2 et la couche d’acide polylactique a un grammage égal à environ 18 g/m2.
4°) Procédé de fabrication d’un opercule de capsule selon Tune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par les étapes suivantes consistant à dévider (El) une couche de papier sulfurisé (C21), appliquer un adhésif (E2) sous la forme d’une couche d’adhésif (C23) sur une face de la couche de papier sulfurisé (C21), dévider (E3) du film PLA C22, assembler (E4) le film PLA (C22) à la face de la couche de papier sulfurisé (C21) enduite de la couche d’adhésif (C23) pour obtenir une nappe (20), enrouler (E51) (la nappe 20) sur une bobine (B3) ou découper (E52) des opercules (O) dans la nappe (20).
5°) Installation pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 et pour la fabrication d’opercules de capsules selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu’elle comprend un poste (101) de dévidage d’une couche (C21) de papier sulfurisé à partir d’une bobine (Bl), un poste d’application d’adhésif (102) pour appliquer une couche d’adhésif (C23) sur une face de la couche de papier sulfurisé (C21), un poste de dévidage (103) d’un film de PLA (C22) à partir d’une bobine (B2), un poste d’assemblage (104) recevant la couche de papier sulfurisé (C21) dont une face est munie de la couche adhésive (C23) ainsi que le film PLA (C22) pour appliquer le film (C22) contre la face de la couche de papier sulfurisé (C21) munie de la couche d’adhésif (C23), un poste d’enroulement (105a) pour enrouler la nappe (20) sur une bobine (B3) ou un poste de découpe (105b) recevant la nappe (20) pour découper les opercules (O) et les conditionner.
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