LES MATERIAUX DE L'EMBALLAGE un exposé présenté par : Francis KIEKEN & Edouard MERCIER le 17.12.97 LES EMBALLAGES

NOTRE PLAN L’emballage en général Les emballages à base de métal aluminium acier Les emballages plastiques présentations avec la matière plastique Applications La combinaison des deux le 17.12.97 LES EMBALLAGES

L'EMBALLAGE Qu'entend-on par "emballage" ? Produit qui doit... garantir la conservation et/ou le bon état du produit contenu présenter un poids et un volume optimisés pour la manutention, le stockage, le transport et l'utilisation du produit pouvoir être marqué être conforme à la législation en vigueur, notamment écologique Il est présent à trois niveaux : pour le conditionnement de produits pour le regroupement des produits pour le transport le 17.12.97 LES EMBALLAGES

L'EMBALLAGE La part de l’emballage dans le prix des produits aliments pour bébé : 25 % bières : 30 % chocolats en boîtes de luxe : 66 % lait : 10 % ensemble des produits alimentaires : 20 % produits de toilette : 36 % le 17.12.97 LES EMBALLAGES

L'EMBALLAGE La part des déchets avec les autres types d’emballage papier et carton : 30 % matière plastique : 10 à 12 % verre : 10 % métaux : 5 % textiles : 2 % le 17.12.97 LES EMBALLAGES

LES MATERIAUX METALLIQUES DANS L’EMBALLAGE

L’ALUMINIUM

Améliorer la résistance addition d’éléments Mn et Mg particules intermétalliques écrouissage dislocations consommation grandissante

LES ACIERS

Caractéristiques Épaisseurs : 0.12 - 0.25 mm limites d ’élasticité :250-700MPa nuances nouvelles résistance élevée baisse poids baisse épaisseur revêtement métallique (Sn ou Cr) organique (vernis, films)

Les Aciers Inoxydables Pas de revêtement (film passif) n ’affectent pas le goût 100% recyclables

Principaux Producteurs européens

LES PLASTIQUES DANS L’EMBALLAGE

LES PLASTIQUES Qu’est-ce que la matière plastique ? mélange contenant une matière de base, moulé ou susceptible de l’être matière de base : mélange à caractère résineux, obtenue naturellement ou par réaction chimique à partir de monomères remarque : matière composée de C, H, O donc plus proche de nous que les métaux ou le verre le 17.12.97 LES EMBALLAGES

LES PLASTIQUES Comment produit-on cette matière ? aujourd’hui obtenue par la pétrochimie, plus que par carbochimie matière de production : des granulés de polymères réguliers dans des sacs (25 kg), des conteneurs (0.5 à 1 t), des citernes (20 à 50 kt) le 17.12.97 LES EMBALLAGES

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LES PLASTIQUES Comment commence-t-on à les produire ? on part de granulés plastiques d’environ 2 mm de diamètre Que sont ces granulés ? très variés, trop nombreux pour être détaillés des polyoléfines, des vyniliques, des styréniques, des technopolymères, des pellicules cellulosiques, des thermodurcissables le 17.12.97 LES EMBALLAGES

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LES PLASTIQUES Vous voulez les noms des polymères ? polyvinyle (PVC, PVCr, PVCs) : bouteilles, film étirable éthylcellulose : confiserie polyéthylène (PE, PEhd, PEmd, PEbd, PEbdr, PEdl) : sacs, sachets, bidons, poubelles polypropylène (PP) : cartouches d'encre, enveloppage de fleurs polystyrène expansible (PSE) : moussage, barquettes polyuréthane (PU) : callage polystyrène (PS) : pots yaourt, cassettes polytéréphtalate d’éthylène (PET) : emballage sous-vide, bouteilles le 17.12.97 LES EMBALLAGES

LES PLASTIQUES Les polymères ? obtenus à partir de molécules-motifs simples dits "monomères" (ex. : l'éthylène CH2= CH2) obtenus par polymérisation, polycondensation, polyaddition homopolymères ou copolymères leur masse moléculaire : de 10 000 à 190 000 g/mol thermoplastiques (linéaires) ou thermodurcissables ( réseau tridimensionnel) cristallins ou amorphes le 17.12.97 LES EMBALLAGES

LES PLASTIQUES Les propriétés communes des plastiques ? légers (de 0.01 à 1.5 kg/L) aseptisés donc hygiéniques mais générateurs d’électricité statique (peuvent attirer poussières et microbes) agréables d’aspect vulnérables aux rayures relativement bonne tenue aux chocs coefficient de friction faible (qui peut provoquer des glissements) peu énergivores à produire et peu onéreux ... le 17.12.97 LES EMBALLAGES

LES PLASTIQUES Les propriétés communes des plastiques ? inflammables (de "incombustibles" à "très facilement inflammables") se comportent en général bien vis-à-vis des agents chimiques inaltérables à l’humidité mauvaise tenue thermique isolants thermiques stabilité dimensionnelle peu fiable vieillissement imprévisible aujourd’hui; sensibles aux UV le 17.12.97 LES EMBALLAGES

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LES PLASTIQUES Mais aussi d’autres propriétés des plastiques extensibles ou non transparents, translucides ou opaques rigides ou souples imperméables ou non ... le 17.12.97 LES EMBALLAGES

LES PLASTIQUES Et bien, alors ? propriétés très variées d’un plastique à l’autre d’où l’intérêt de créer des plastiques composites ou des films complexes et... ... tout l’art consiste à bien mélanger ces plastiques afin d’obtenir les propriétés désirées de plus, on pallie leur défauts par additifs et adjuvants (plastifiants, stabilisants, anti-oxydants, colorants) le 17.12.97 LES EMBALLAGES

APPLICATIONS

LES APPLICATIONS AVEC LES METAUX

Boites de conserve (appertisées) Les petites (<0.5kg) corps embouti en fer chromé (pas de soudure, prix, vernis) Les grandes roulé soudé (3 parties) fer blanc Variation de P interne avec stérilisation 60% du marché de l’acier d’emballage en France

Fils de Bouchons De Champagne Inox à 17% de Cr n ’altèrent pas le goût

Stockage de déchets nucléaires Déchets très radioactifs: 150 m3/an Acier inox réfractaire à bas carbone bonne soudabilité 0 corrosion Fûts de 5.8 mm d ’épaisseur 2500 tonnes de fûts par an

Capsules de surbouchage En aluminium Oscar de l ’emballage catégorie « Technique »

Et tous les autres Aérosols pots de peinture boites de biscuits fûts de bière ...

LA BOITE BOISSON

Historique 1935 : la première BB 3 parties/boites 1964 : BB en 2 parties économie pas de soudure combinaison de technologies apparition de l’aluminium

Procédés de fabrication 1935, rappelez vous: La BB en 3 parties le fond le couvercle la paroi soudée... lourdes coûteuses

Procédés de fabrication depuis 1964: la BB 2 pièces 20 étapes !!! alimentation col (x2) vernissage (x5) emboutissage contrôles étanchéité vernis intérieurs étirage détourage Lavage et séchage palettisation décoration(x4)

La boite Alu composition étirage précis à 2 micromètres parois résistantes (6.3 kg/cm2 et 113.3kg) poids de 13.6g

La boite Acier Acier étamé (.2microns d ’étain) épaisseur 0.075mm Entre 40 et 80 % de performances en plus potentiel d ’amincissement de 10 à 30% magnétique donc recyclage plus aisé 15 % du marché de l’acier de l’emballage

Alu vs Acier

Le couvercle Non bombé (donc plus épais) Prop méca supérieures (+ de Mn - de Mg) 25% du poids de la BB languette rivetée non jetable incision partielle poids 28.5g

Coûts l’alu représente plus de la moitié du prix comment économiser? coulée continue (et non lingots) ne rêvez pas: ça ne marche pas recyclage 95% d’économies sur le coût énergétique(2.3MJ/BB) baisse du poids (1%/an, maintenant)

Economie Production consommation 2000 cup / minute +15%/an en 91 : 150 milliards/an (monde) en 94 : les USA produisent 100 milliards!

Recyclage 20% du prix (matière 1ère = 60%) 60% BB Alu recyclées 20% acier, en hausse Suède 85% des BB...

LES APPLICATIONS AVEC LES PLASTIQUES

LES PLASTIQUES Ce que l’on fait de ces polymères? Des plastiques ! des films souples (sacs, sachets, enveloppage, surenveloppage...) : emballage cigarettes, chewing-gums des feuilles rigides (pots, barquettes...) : pots de yaourts, tablettes de médicaments des complexes (barrière aux gaz, à l’humidité...) : films alimentaires étirables des mousses (antichocs, isothermes...) : PSE, flocons des corps creux, moulés : bouteilles, bouchons ... le 17.12.97 LES EMBALLAGES

LES PLASTIQUES Les procédés de production des plastiques ? l'extrusion l'extrusion-soufflage le calandrage le soufflage l'injection-soufflage le rotomoulage le thermoformage l'injection le moussage-expansion le 17.12.97 LES EMBALLAGES

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UTILISATIONS COMBINEES

Plastique + métal Tube colgate (50% Alu 50% plastique) boites type conserve avec paroi transparentes produits luxe métallisés boites sirop etc

INNOVATIONS

Ouverture facile (acier et plastique) Boites hydroformées Marmite ergonomie (P’tit dop) ???

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Tendances actuelles Monomatériaux BB en PET (Coca) industrie du luxe = brillant uniformisation des ouvertures faciles (BC) nouvelles formes (Teisseire)

Conclusion La BB est le leader des emballages métalliques Les plastiques montent en flèche Tous à L ’ESIEC de Reims.