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Dossier

Relever les défis techniques

Tiziano Polito

Hier, des sacs de caisse et des pots de yaourt. Aujourd'hui, des barquettes pour fruits et légumes et des bouteilles pour boissons fraîches. Et demain ? Le développement des bioplastiques dans l'emballage passe inévitablement par une diversification des débouchés, ce qui ne peut avoir lieu sans passer par l'étape, cruciale, de l'amélioration de leurs propriétés barrière. Le PLA, pour ne parler que de lui, est un plastique compostable, issu de ressources agricoles renouvelables, mais faiblement compatible avec des applications relevant de l'usage de l'atmosphère modifiée, pourtant courantes dans le secteur alimentaire. En cause, sa perméabilité aux gaz et à l'humidité. Elle limite les applications à des produits qui - comme les tomates ou les pommes - ont besoin de conditionnements permettant les échanges gazeux. De la même manière, si les constructeurs de souffleuses ont réussi, sans trop de difficultés, à fabriquer des bouteilles en PLA, ils se sont aussi rapidement aperçus, qu'il était impossible d'y conserver une boisson pendant plusieurs mois, à moins de voir la bouteille se recroqueviller sur elle-même sous l'effet de l'évaporation de son contenu. Quant aux liquides carbonatés comme la bière ou les sodas, inutile même d'évoquer la question : le PLA est une vraie passoire pour les bulles !

Réduire la perméabilité

Les producteurs de ces matériaux, tout comme les transformateurs, sont loin d'éluder la question. Conscients des enjeux que le marché alimentaire représente - près de 60 % des facturations de l'emballage proviennent de ce secteur -, ils travaillent d'arrache-pied pour tenter de trouver des solutions. Car tous sont persuadés que la demande d'emballages en bioplastiques ne cessera d'augmenter dans les prochaines années. Parmi les leaders mondiaux de l'emballage souple, Alcan Packaging propose ainsi, depuis quelques mois, des films en PLA traités au Ceramis, un procédé qui consiste à déposer une fine couche d'oxyde de silice sur la surface du bioplastique afin de réduire sa perméabilité et rallonger la durée de vie du produit qu'il contient. Deux clients de l'Europe du Nord lui ont déjà fait confiance. Ils peuvent désormais vendre des barquettes de viande fraîche affichant une DLC de 8 à 10 jours. « Nous sommes surtout sollicités par les fabricants de produits biologiques. Ils trouvent intéressant, si ce n'est même nécessaire, de conditionner des produits bio dans des emballages qui soient eux aussi bio », souligne Oliver Vetter, chef de produit Ceramis. A la différence de l'EVOH - couramment utilisé dans les applications barrière -, l'oxyde de silice présente l'atout indiscutable de ne pas amoindrir les propriétés de biodégradation du PLA. De plus, il ne comporte aucune contre-indication en termes de contact alimentaire et n'influe pas sur la transparence du film. En revanche, il est cher : un PLA traité au Ceramis coûte plus du double d'un film non traité. D'autres transformateurs ont choisi la voie de la métallisation sous vide. Plus économique, cette technique présente, elle aussi, l'avantage de ne pas influer sur la biodégradation du matériau même si, en contrepartie, elle rend le film opaque. Treofan a ainsi réussi à augmenter la barrière à l'oxygène de ses films en PLA en déposant une microcouche d'aluminium sur leur surface. Tout comme Innovia Films qui recourt à ce métal pour améliorer les caractéristiques de son NatureFlex, un bioplastique à base de cellulose. « Encore plus barrière à l'humidité, la prochaine génération de films nous permettra de nous attaquer à des produits comme la viennoiserie, les gâteaux et le pain frais », observe Andy Sweetman, responsable marketing de l'entreprise britannique.

Le conditionnement sous atmosphère modifiée intéresse également Novamont, fournisseur du Mater-Bi, un matériau dont les applications, bien qu'importantes en termes de volumes, restent encore très centrées sur la sacherie. « L'objectif est de travailler sur les caractéristiques intrinsèques de la résine afin de développer des grades possédant des barrières sélectives, tout en restant sur une solution 100 % biodégradable », explique Stefano Facco, directeur du développement. L'entreprise italienne réalise actuellement des tests sur des produits frais comme la viande, les fromages et le poisson. Aux Laboratoires Standa, on a pris le problème à l'envers. Pourquoi empêcher l'oxygène de pénétrer dans l'emballage alors qu'il est possible de l'éliminer de l'intérieur ? Ce spécialiste des solutions chimiques pour l'industrie alimentaire a développé un absorbeur d'oxygène en PLA conforme à la norme EN 13432 sur le compostage. « En dimensionnant opportunément le dispositif, on peut rallonger la durée de vie des produits frais de plusieurs semaines », déclare Edmond Roussel, directeur de l'entreprise. Un fabricant de viande d'Europe du Nord voulant une solution de conditionnement 100 % PLA a déjà passé commande.

Rallonger la durée de vie des produits

Le secteur des boissons n'est pas en reste. Là aussi le PLA tente d'émerger, boosté par les initiatives de conditionneurs soucieux d'environnement (voir Tendances du suppl. 784, mars 2006). Mais le PLA n'est pas le PET, et force est de constater que, pour l'heure, les applications se limitent aux eaux plates commercialisées en circuit frais. En cause, encore une fois, la faible barrière du matériau à l'humidité et à l'oxygène. Les équipementiers ont pensé recourir à des solutions ayant déjà fait leurs preuves sur le marché, notamment dans le conditionnement de produits sensibles comme la bière, le thé ou les isotoniques. Mais les résultats sont loin d'être aussi convaincants que ceux obtenus pour les bouteilles en PET. « Nous arrivons à rallonger la durée de vie des produits de quelques semaines. Après, la bouteille commence à s'affaisser », explique Frank Haesendonckx, responsable des nouvelles technologies chez Sig Corpoplast. A l'origine du Plasmax, un procédé de revêtement interne des bouteilles par plasma, l'entreprise allemande possède à son actif plusieurs bouteilles en PLA, dont la dernière pour la chaîne de distribution allemande Ihr Platz. Mêmes objectifs mais technologie différente pour Sidel qui a cherché, lui aussi, à étudier le comportement des bouteilles en PLA après les avoir traitées avec l'Actis, son procédé de dépôt interne de carbone. « Nous avons mesuré des pertes en eau dix fois supérieures aux bouteilles en PET, ce qui oblige le producteur à vendre ses produits en circuit réfrigéré, à accepter des durées de vie plus courtes ou à surdoser ses emballages afin de respecter la réglementation commerciale sur les volumes annoncés aux consommateurs », note Luc Desoutter, responsable de la recherche et développement. Autre faiblesse du PLA, sa transition vitreuse qui commence à 55 °C, soit une vingtaine de degrés en moins que le PET. En plus d'imposer des bouteilles aux parois plus épaisses - donc une plus grande consommation de matière, ce qui, vu le cours du PLA, ne joue pas en sa faveur -, cette caractéristique exclut l'usage de bouteilles en PLA dans les pays chauds. Le danger ? Voir des bouteilles, ou des palettes entières de bouteilles, s'affaisser sous l'effet de la canicule. « Nous cherchons à augmenter la résistance thermique du PLA. C'est techniquement possible, mais au prix d'utiliser des additifs non biodégradables et donc de renoncer à la compostabilité des bouteilles, ce qui n'est pas dans notre objectif ni dans les souhaits de nos clients », indique Frank Haesendonckx. Face à ces difficultés, les équipementiers s'interrogent sur la possibilité d'une utilisation à large échelle du PLA dans les boissons

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