Controlled atmosphere packaging of products and method of using the same

Abstract

The invention concerns a product packaging (2) comprising a single-use cellulose-based container (5) adapted to fold from a first configuration in the form of a flat sheet to a second configuration in which the folded sheet defines a volume for receiving a product (2), with the shape of the container being maintained in the second configuration when the product (2) is placed in the container (5), by a sealing film (3) sealed on the free upper end (14) of the container (5), with the packaging comprising another reusable part formed by a mould (7) with the dimensions and shape corresponding to those of the container (5). The packaging also comprises a single-use bag (15) for receiving a product (2) that is gastight and adapted to be positioned in the container (5) before the placement (F1) of the sealing film (3). Figure to be published with the abstract: Fig. 4

Description

1 / 11 Description Titre de l’invention : EMBALLAGE DE PRODUITS SOUS ATMOSPHÈRE CONTRÔLÉE ET PROCÉDÉ D’UTILISATION ASSOCIÉ L’invention a trait à un emballage de produits sous atmosphère contrôlée et à un procédé d’utilisation d’un tel emballage. L’invention sera décrite par la suite pour des produits en général, donc pour des produits alimentaires frais ou transformés ou pour des produits non alimentaires, par exemple des dispositifs médicaux, des produits pharmaceutiques, des pièces électroniques, des pièces pour l’aéronautique, le spatial, le nucléaire ou d’autres produits. Dans tous les cas, les produits à emballer, alimentaires ou non, présentent deux caractéristiques, à savoir une durée de conservation de plusieurs jours, voire plusieurs semaines ou mois, associés à une conservation sous une atmosphère particulière et contrôlée, à savoir un gaz ou un mélange de gaz qui n’est pas de l’air dit naturel, donc de l’air ayant une composition gazeuse égale à la composition de l’air présent naturellement sur terre. Ces produits ne doivent pas être en contact avec l’extérieur, encore moins avec de l’air, afin d’éviter toutes souillures ou dégradations, d’origine biologique ou non, tels que des microorganismes, de la poussière ou un gaz. Pour cela, ces produits sont emballés dans des contenants fréquemment pourvus d’un film ou opercule, avantageusement transparent, qui assure la fermeture du contenant et l’isolation du produit de l’extérieur tout en permettant à l’utilisateur de voir le produit et donc de surveiller la tenue et l’évolution du produit dans le temps. La réglementation actuelle vise à la disparition progressive des emballages en polymères non recyclables, ce qui privilégie des emballages à base de carton, de bois, de bambou, de fibres végétales ou plus généralement de cellulose. De nombreux emballages sont de type barquette, à savoir un emballage, rectangulaire ou carré, de relativement faible profondeur par rapport à sa surface et fermé par un opercule. Afin d’optimiser le transport et / ou le stockage des barquettes, notamment pour limiter l’encombrement des barquettes lors des phases de transport et / ou de stockage on connaît par FR-B-3 137 669 un CA 3301276 Date reçue / Received date 2026-02-09 2 / 11 emballage d’un produit alimentaire adapté pour passer par pliage d’une première configuration en forme de plaque plane à une seconde configuration dans laquelle la plaque pliée définit une barquette offrant un volume de réception d’un produit alimentaire. Le maintien en forme du contenant dans la seconde configuration est réalisé par la fixation d’au moins un film d’isolement du produit alimentaire sur le contenant, un autre film assurant par ailleurs la mise sous vide du produit. Le pliage de la plaque pour former un contenant est obtenu dans un moule réutilisable. Une telle solution permet de respecter la réglementation relative aux emballages en matière plastique tout en optimisant le transport et le stockage des contenants, ces derniers n’étant mis en forme qu’au moment du remplissage du contenant avec le produit. Néanmoins, une telle solution est adaptée à des produits alimentaires, transformés ou non, devant être mis sous vide ou à des produits frais qui, dans tous les cas, ne nécessitent pas d’être emballés sous une atmosphère contrôlée et définie. L’invention a pour objet de proposer une solution d’emballage respectant la réglementation actuelle, optimisant le transport et le stockage de l’emballage, d’une mise en oeuvre facile, avec un minimum d’éléments et adaptée à des produits devant être emballés et conservés sous une atmosphère donnée et contrôlée. À cet effet, l’invention a pour objet un emballage d’un produit comportant un contenant en un matériau à base de cellulose à usage unique définissant un volume de réception du produit, ledit contenant étant adapté pour passer par pliage d’une première configuration en forme de plaque plane à une seconde configuration dans laquelle la plaque pliée définit un volume de réception d’un produit, le maintien en forme de la plaque pliée dans la seconde configuration étant réalisé, lorsque le produit est en place dans le contenant, par la fixation d’un film de scellement soudé sur l’extrémité supérieure libre du contenant, ladite extrémité s’étendant vers l’extérieur par rapport aux parois du contenant et formant un rebord, l’emballage comprenant également une autre partie, réutilisable, formée par un moule de dimensions et de forme correspondantes à celles du contenant lorsque ce dernier est dans la seconde configuration, caractérisé en ce que l’emballage comprend un sac, à usage unique, de CA 3301276 Date reçue / Received date 2026-02-09 3 / 11 réception d’un produit, étanche aux gaz et adapté pour être positionné dans le contenant avant la mise en place du film de scellement. Grâce à l’invention, on obtient un emballage dans lequel le produit est emballé et conservé sous une atmosphère contrôlée tout en étant facile à stocker et à transporter car, avant son utilisation, l’emballage est sous forme d’une plaque plane. Le fait de mettre en forme l’emballage au moment de son utilisation permet de préserver l’emballage en évitant toute dégradation et / ou souillure lorsque ce dernier est stocké sous une forme prête à l’usage comme dans l’état de la technique. Selon des aspects avantageux, mais non obligatoires de l’invention, un tel emballage peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : L’extrémité supérieure libre du contenant forme un rebord discontinu sur lequel repose le bord du sac de réception du produit lorsque le sac est placé dans le contenant. Le film de scellement est soudé sur le bord du sac, ledit bord étant en appui contre le rebord du contenant. Le contenant comprend une zone de faiblesse structurelle facilitant l’ouverture de l’emballage lorsque ce dernier contient le sac avec le produit. L’invention concerne également un procédé d’utilisation d’un emballage conforme à l’une des caractéristiques précédentes comprenant au moins les étapes suivantes : -a) placer la plaque plane correspondant au contenant dans sa première configuration dans le moule pour former, par pliage de la plaque, le contenant dans sa seconde configuration, le rebord du contenant en configuration pliée étant en appui sur le rebord du moule, -b) insérer un sac de réception du produit, à usage unique et étanche aux gaz dans le contenant dans sa seconde configuration, -c) souder un film de scellement à l’issue de l’étape b), sur le rebord du sac en appui sur le rebord du contenant. Selon des aspects avantageux, mais non obligatoires, un tel procédé peut comprendre une ou plusieurs des étapes suivantes : CA 3301276 Date reçue / Received date 2026-02-09 4 / 11 Lors de l’étape b), le bord du sac étanche est placé sur le rebord du contenant, avant la mise en place du produit dans le sac. Lors de l’étape b), le sac étanche contient le produit et il est déjà fermé et sous atmosphère contrôlée. L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: [Fig.1] est une vue en perspective qui illustre un emballage prêt à l’emploi, selon un mode de réalisation de l’invention, avec un sac sous atmosphère contrôlée contenant un produit schématiquement illustré en pointillés, [Fig.2] est une vue en perspective, à la même échelle, des parties constitutives de l’emballage de la figure 1, à savoir un contenant à usage unique et un moule, avant la mise en place du produit dans un sac étanche aux gaz dans l’emballage, [Fig.3] est une vue en coupe selon la largeur de l’emballage, à plus grande échelle, présentant la mise en place du sac et du produit avant le soudage du film de scellement, celui-ci étant illustré au-dessus du contenant, ce dernier étant en place dans le moule, [Fig.4] est une vue en coupe similaire à la figure 3, à la même échelle, le film de scellement étant soudé sur le contenant et [Fig.5] est une vue similaire aux figures 3 et 4, à la même échelle, le contenant étant retiré du moule et prêt à une utilisation finale. La figure 1 illustre un emballage 1 conforme à un mode de réalisation de l’invention prêt à l’emploi par un utilisateur final, donc avec un produit 2, représenté en pointillés, à l’intérieur. Le produit 2 peut être un produit alimentaire, frais ou transformé, qu’il soit d’origine animale ou végétale. Ce peut aussi être un produit pharmaceutique, un dispositif médical, un produit chimique d’origine minérale ou organique ou autre. À titre d’exemples non limitatifs, on peut citer un médicament, un instrument chirurgical stérile, une pièce électronique, un produit chimique sensible à l’air. Dans tous les cas, le produit 2 est un produit qui, pour CA 3301276 Date reçue / Received date 2026-02-09 5 / 11 une conservation optimale dans la durée, nécessite un isolement par rapport à l’extérieur et en particulier par rapport à l’air ambiant, cela dans un environnement gazeux particulier. Avantageusement le produit 2 est placé dans un sac 15 étanche aux gaz et aux liquides qui occupe le volume interne du contenant 5. Ici, à la figure 1, pour plus de lisibilité, le sac 15 n’est pas illustré. Il est nécessaire que l’emballage 1 assure une barrière étanche aux liquides et aux gaz, voire dans certains cas, une barrière étanche à certaines longueurs d’onde électromagnétiques, lumineuses ou non. Ainsi, un film de scellement 3, transparent ou non, referme totalement l’ouverture 4 du contenant en configuration pliée 5. Un tel film 3 est souple et étanche aux gaz. Il peut être composé d’un monomatériau tel que du PET ou multimatériaux d’origine naturelle, par exemple à base de cellulose ou d’origine non naturelle par exemple à base de PP / EVOH / PE, de PP / EVOH / PP, PE / Alu, PVD. Le film 3 est étanche non seulement aux particules et poussières, mais également aux gaz et à l’eau. Il empêche ainsi une entrée d’air dans le contenant et une sortie du gaz présent dans le sac placé dans le contenant 5, le produit 2 est ainsi maintenu dans une atmosphère connue et contrôlée. Afin d’assurer une étanchéité totale, le film 3 est scellé par soudage sur le rebord périphérique 9 du contenant 5 avec le rebord 18 du sac 15. Le contenant 5 est à usage unique et avantageusement réalisé en un matériau à base de cellulose tel que du carton. Afin d’éviter toute dégradation du contenant 5 et / ou tout contact entre le carton constitutif du contenant 5 et un produit, le carton ou plus généralement le matériau employé pour former le contenant 5, est soit pourvu d’un revêtement dit de propreté obtenu soit par un film ou liner de protection soit par un vernis hydrofuge, cela de manière connue en soi. La mise en oeuvre de l’emballage et son utilisation seront détaillées maintenant en référence aux figures 2 à 5. La figure 2 illustre, en partie droite, un moule 7 également désigné par le terme de conformateur. Le moule 7, ici en forme de parallélépipède rectangle, peut être en différents matériaux, pour autant qu’il soit aisé à nettoyer et à stériliser, léger, rigide et réutilisable. Avantageusement, le moule 7 est en polymères tels que du PS, ABS, PP, PE ou en métal tel que l’aluminium ou l’acier inoxydable. Le moule 7 est à fond 8 plat et pourvu d’un rebord périphérique CA 3301276 Date reçue / Received date 2026-02-09 6 / 11 continu 9 s’étendant orthogonalement vers l’extérieur à partir des extrémités des parois 10. En partie gauche de la figure 2, le contenant 5 est illustré en cours de pliage. En l’espèce, les parois 11 du contenant 5 sont disposées angulairement par rapport au fond 12 du contenant 5, le pliage de parois 11 s’effectuant selon la flèche F afin de ramener sensiblement les parois 11 perpendiculaires au fond 12. Ce mouvement est réalisé par appui sur le contenant dans sa première configuration lorsqu’il est en forme de plaque plane, donc lorsque les parois 11 sont coplanaires avec le fond 12 dans le moule 7. Pour réaliser cet appui, le contenant 5 configuré en plaque est posé sur le moule 7, le fond 12 étant positionné au-dessus du fond 8 du moule 7. Le passage des parois 11 en une position sensiblement perpendiculaire par rapport au fond 12 s’accompagne de la fermeture des angles 13 ouverts, formés par des découpes, du contenant 5. On conçoit que, lorsque le contenant 5 est dans sa seconde configuration, donc plié, les angles 13 sont fermés, les parois 11 étant en contact mutuel mais de manière non étanche aux liquides et aux gaz. Dans cette configuration, les extrémités libres supérieures des parois 11 du contenant 5 forment un rebord 14, discontinu au niveau des angles 13, s’étendant vers l’extérieur et sensiblement perpendiculaire au plan principal des parois 11. Les dimensions du rebord 14 sont similaires à celles du rebord 9 du moule 7 sur lequel il repose lorsque le contenant 5 est plié et en place dans le moule 7. Le contenant 5, mis en forme et en place dans le moule 7, est prêt à être utilisé, c’est-à-dire rempli avec un produit conservé sous une atmosphère donnée et contrôlée. La figure 3 illustre, en coupe et de manière schématique, une étape de réalisation de l’emballage 1, lorsque le contenant 5 est en place dans le moule 7, donc dans sa seconde configuration dans laquelle il définit un volume de réception d’un produit 2 placé dans un sac étanche 15, mais avant la fermeture du sac et le scellement du contenant 5. Comme cela apparaît à la figure 3, les parois 11, le rebord 14 et le fond 12 du contenant 5 sont en appui contre, respectivement, les parois 10, le rebord 9 et le fond 8 du moule 7. Le sac 15 de réception du produit 2 est en position dans le contenant 5, avec le produit 2. Le sac 15 est réalisé en un matériau étanche aux liquides et aux gaz. Il s’agit, par exemple, d’un film souple et étanche aux gaz. Il peut être composé d’un CA 3301276 Date reçue / Received date 2026-02-09 7 / 11 monomatériau tel que du PET ou multimatériaux d’origine naturelle, par exemple à base de cellulose ou d’origine non naturelle par exemple à base de PP / EVOH / PE, de PP / EVOH / PP, PE / Alu, PVD. Le sac 15 est avantageusement, dans ce mode de réalisation, ouvert. Les dimensions et la forme géométrique du sac 15 sont telles qu’il est en appui, par ses parois 16 et son fond 17, sur les parois 11 et le fond 12 du contenant 5. On note également que le sac 15 comporte un rebord continu 18, ce dernier étant en appui contre le rebord 14 du contenant 5. En d‘autres termes, le sac 15 est placé dans le contenant 5 et plaqué contre les parois internes 11 de celui-ci en épousant les formes du contenant 5, le volume utile du sac 15 étant voisin de celui du contenant 5. Il est alors possible, le produit 2 étant dans le sac 15, mais pas encore sous une atmosphère donnée et contrôlée, de présenter, selon la flèche F1, un film de scellement 3 pour obturer, par soudure, de manière étanche le sac 15 et donc l’ouverture 4 du contenant 5. Pour cela, le film 3 est placé de sorte à couvrir le rebord 18 du sac 5. Cette étape de soudure du film 3 s’accompagne d’une mise sous vide partielle du sac 15 afin d’aspirer l’air ambiant présent dans le sac 15 et de le remplacer par un gaz ou un mélange gazeux donné pour obtenir l’atmosphère contrôlée souhaitée. Cette étape est connue en soi et s’effectue dans une machine de conditionnement dédiée et connue en soi. Comme on le note à la figure 4, on obtient une fermeture et une étanchéité totales du sac 15 avec un maintien de ce dernier en place dans le contenant 5 par la soudure du film 3 sur non seulement le rebord 18 du sac 15, mais également sur le rebord 14 du contenant 5. On obtient ainsi une zone de soudure en triple épaisseur, au niveau du rebord 14 du contenant 5, parfaitement étanche aux gaz et empêchant tout échange gazeux entre l’intérieur du sac 15 et l’extérieur, le film 3 assurant également l’obturation de l’ouverture 4 du contenant 5. Pour optimiser la soudure des matériaux, donc la soudure entre le rebord 18 du sac 15, le rebord 14 du contenant 5 et le film 3, ces derniers comportent, au moins au niveau de la zone de soudure, un revêtement à base de polyéthylène modifié ou d’un autre polymère scellant, d’un vernis soudant ou d’une colle polymérisable à chaud ou à froid. CA 3301276 Date reçue / Received date 2026-02-09 8 / 11 Le produit 2 étant alors emballé sous une atmosphère contrôlée dans un sac 15 maintenu en place dans un contenant 5 hermétiquement fermé, il est possible de retirer cet ensemble du moule 7, selon la flèche F2 comme illustré à la figure 5. On obtient alors un contenant 5 à usage unique et en un matériau recyclable dans lequel se trouve un sac 15 avec un produit 2 sous atmosphère contrôlée, le sac 15 étant également en matériau recyclable et aisément séparable du contenant 5 lorsque le film 3 est enlevé et le produit 2 utilisé. Il est possible d’avoir plusieurs épaisseurs du carton constitutif du contenant 5, avec un même sac 15, selon, par exemple, le poids du produit 2. De même l’épaisseur du sac 15 est adaptée au produit 2. Il est possible, en variante, de prévoir au moins une zone de faiblesse structurelle, telle que des pointillés de prédécoupage, dans une portion du rebord 14 du contenant 5 afin de faciliter l’ouverture du contenant 5. Dans un autre mode de réalisation, le produit 2 est placé dans le sac 15, avant une mise en place du sac 15 contenant déjà le produit 2 dans le contenant 5 cela avant la mise sous atmosphère contrôlée et le scellement du sac 15 et de l’ouverture 4 du contenant 5 par le film de scellement 3. En variante, le produit 2 est placé dans le sac 15, sous atmosphère contrôlée et le sac 15 est scellé de façon étanche, avant son insertion dans le contenant 5, en s’assurant que le rebord 18 du sac 15 couvre le rebord 14 du contenant 5. Le film de scellement 3 est ensuite soudé, comme précédemment, sur les rebords 14 et 18. Une telle solution permet, par exemple, de stériliser le produit 2 sous une atmosphère donnée avant son emballage, le contenant 5 assurant ensuite une protection du sac 15 lors de son stockage et de son transport avec le film 3 qui forme un organe de sécurité garantissant l’absence d’ouverture de l’emballage 1, et donc du sac 15, avant l’utilisation finale du produit 2. En d‘autres termes, l’invention permet de garantir l’usage unique du contenant 5 et du sac 15, donc un usage du produit 2 uniquement par l’utilisateur final. CA 3301276 Date reçue / Received date 2026-02-09

Claims

9 / 11 Revendications [Revendication 1] Emballage (1) d’un produit (2) comportant un contenant (5) en un matériau à base de cellulose à usage unique définissant un volume de réception du produit (2), ledit contenant (5) étant adapté pour passer par pliage (F) d’une première configuration en forme de plaque plane à une seconde configuration dans laquelle la plaque pliée définit un volume de réception d’un produit (2), le maintien en forme de la plaque pliée dans la seconde configuration étant réalisé, lorsque le produit (2) est en place dans le contenant (5), par la fixation (F1) d’un film de scellement (3) soudé sur l’extrémité supérieure libre du contenant (5), ladite extrémité s’étendant vers l’extérieur par rapport aux parois (11) du contenant (5) et formant un rebord (14), l’emballage (1) comprenant également une autre partie, réutilisable, formée par un moule (7) de dimensions et de forme correspondantes à celles du contenant (5) lorsque ce dernier est dans la seconde configuration, caractérisé en ce que l’emballage (1) comprend un sac (15), à usage unique, de réception d’un produit (2), étanche aux gaz et adapté pour être positionné dans le contenant (5) avant la mise en place du film de scellement (3). [Revendication 2] Emballage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’extrémité supérieure libre du contenant forme un rebord (14) discontinu sur lequel repose le bord (18) du sac (15) de réception du produit (2) lorsque le sac (15) est placé dans le contenant (5). [Revendication 3] Emballage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le film de scellement (3) est soudé sur le bord (18) du sac (15), ledit bord (187) étant en appui contre le rebord (14) du contenant (5). [Revendication 4] Emballage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contenant (5) comprend une zone de faiblesse structurelle facilitant l’ouverture de l’emballage (1) lorsque ce dernier contient le sac (15) avec le produit (2). [Revendication 5] Procédé d’utilisation d’un emballage (1) conforme à l’une des revendications précédentes comprenant au moins les étapes suivantes : CA 3301276 Date reçue / Received date 2026-02-09 10 / 11 -a) placer la plaque plane correspondant au contenant (5) dans sa première configuration dans le moule (7) pour former, par pliage (F) de la plaque, le contenant (5) dans sa seconde configuration, le rebord (14) du contenant (5) en configuration pliée étant en appui sur le rebord (9) du moule (7), -b) insérer le sac (15) de réception d’un produit (2), à usage unique et étanche aux gaz, dans le contenant (5) dans sa seconde configuration, -c) souder un film de scellement (3) à l’issue de l’étape b), sur le rebord (18) du sac (15) en appui sur le rebord (14) du contenant (5). [Revendication 6] Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que lors de l’étape b), le bord (18) du sac (15) étanche est placé sur le rebord (14) du contenant (5), avant la mise en place du produit (2) dans le sac (15). [Revendication 7] Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que lors de l’étape b), le sac (15) étanche contient le produit (2) et il est déjà fermé et sous atmosphère contrôlée. CA 3301276 Date reçue / Received date 2026-02-09