Page d'accueil

Machine d'extrusion pour la fabrication des emballages comestibles

Contexte et objectifs

Des matériaux comestibles représentent des alternatives pour remplacer une partie des emballages en plastiques. L'objectif du projet était de concevoir une machine d'extrusion pour la fabrication de ces matériaux. Le projet a été réalisé au laboratoire COMATEC-LANS de la HEIG-VD.

Conception de la machine

Pour l'extrusion des matériaux, la méthode d'électrofilage a été choisie. Des dérivés de ce procédé permettent de produire des quantités industrialisables.

Matériaux comestibles

Trois matériaux comestibles ont été sélectionnés dans le cadre du projet. Deux polymères, l'un à base de chitosane (1) et l'autre à base de pullulane (2), pour tester des applications et pour spécifier le procédé d'électrofilage; un hydrogel (3) pour évaluer sa capacité à absorber l'humidité.

Prototype développé

La machine d'extrusion développée se base sur un principe d'électrofilage sans aiguille (needle-less electrospinning). La conception, réalisée à l'aide d'un logiciel de CAO, concerne la structure mécanique, l'intégration de la motorisation ainsi que la gestion de la haute tension.

Mesures et résultats

Pour quantifier l'effet des paramètres du procédé d'électrofilage nous avons caractérisé des fibres par microscopie à force atomique et microscopie électronique à balayage et analysé leur diamètre.

1. Ø fibres = 145 ± 30 [nm]
2. Ø fibres = 320 ± 60 [nm]

Des essaies pratiques, conduits avec différents matériaux pour les trois cas d'applications, ont donnée des résultats prometteurs, notamment pour

1. Amélioration des propriétés mécaniques des films comestibles.
2. Emballage de denrées alimentaires sèches
3. Absorption de l'humidité et séchage de denrées alimentaires pour gain de place et de masse

Conclusion

Trois différents matériaux comestibles ont été caractérisés et testés pour des procédés de fabrication ainsi que pour des applications d'emballages comestibles. La machine d'extrusion conçue et assemblée pourra directement être repris en tant que prototype fonctionnel pour une suite de projet.