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Nov 25, 2023

Mouler des packs plus écologiques

Les emballages thermoformés et les bouteilles moulées par soufflage sont à l'épicentre du plastique

Les emballages thermoformés et les bouteilles moulées par soufflage sont à l'épicentre du débat sur les emballages en plastique. Lynda Searby examine comment les utilisateurs de ces formats d'emballage peuvent améliorer leurs références en matière de durabilité

Le moyen le plus évident de rendre les barquettes alimentaires thermoformées plus durables est peut-être de passer à un matériau mono PET qui peut - du moins techniquement - être recyclé. Le problème est que la majorité des monomatériaux utilisés pour les barquettes thermoformées nécessitent une bande supérieure en stratifié multipolymère pour se sceller sur la barquette, ce qui rend l'emballage non recyclable si le dessus reste à l'arrière après ouverture.

Heureusement, les fabricants de machines de thermoformage sont au courant. Multivac, par exemple, affirme avoir développé une solution d'emballage à un polymère qui utilise le PET comme seul polymère, tout en maintenant la barrière de protection nécessaire pour garantir la durée de conservation des aliments.

C'est une solution que Multivac a conçue en réponse à la volonté de réduire l'utilisation de plastique non recyclable dans les emballages, mais ce n'est en aucun cas la seule innovation respectueuse de l'environnement issue de la R&D de leur société basée en Allemagne.

« En tant que fabricant leader mondial de solutions d'emballage, l'une des principales priorités de Multivac est de développer des emballages qui offrent une protection maximale du produit tout en utilisant un minimum de ressources. Multivac propose une large gamme de concepts d'emballage qui commencent par l'utilisation de monofilms et s'étendent jusqu'aux matériaux à base de fibres de papier », déclare Elliot Chrisp, responsable de l'unité commerciale pour les matériaux chez Multivac UK.

Matériaux recyclables

L'utilisation de matériaux à base de fibres de papier recyclables pour les barquettes thermoformées est une autre voie que Multivac a poursuivie avec succès. Son matériau à base de papier formable a reçu le statut OPRL (On-Pack Recycling Label) en tant que matériau largement recyclable.

La solution PaperBoard de Multivac peut être utilisée pour produire des emballages MAP et skin sous vide à partir de matériaux à base de fibres de papier sur des machines standard. En utilisant différentes couches fonctionnelles, Multivac a réussi à produire des emballages qui répondent également aux exigences de barrière exigées par l'industrie alimentaire. Les emballages peuvent être conçus de manière à ce que l'utilisateur final puisse séparer le support en carton de la couche barrière en plastique pour le recyclage.

Ce concept a récemment été présenté au salon IFFA à Francfort, où des emballages skin sous vide plats ont été produits sur une machine de thermoformage R 105 MultiFresh à partir de composites de carton alimentés en bobines. Multivac propose également une solution de mise à niveau qui peut être adaptée à l'équipement existant des producteurs pour leur permettre d'utiliser des matériaux de formage à base de papier et autres.

Multivac n'est pas le seul à avoir conçu des concepts d'emballages thermoformés qui minimisent la teneur en plastique. Le concurrent GEA affirme que sa principale priorité actuelle est de réduire la quantité de plastique utilisée - un objectif qui a donné naissance au plateau alimentaire GEA. Associant du carton et du plastique pouvant être séparés pour le recyclage, ce concept réduirait jusqu'à 80 % la quantité de plastique utilisée.

Le film flexible inférieur est formé dans des boîtes en carton ondulé préfabriquées et scellé par points à la zone supérieure des plateaux en carton au moyen de bouchons chauffants. Après remplissage, mise sous vide et gazage du pack, le film supérieur est scellé au film inférieur. Le résultat, selon GEA, est un emballage écologiquement durable d'une profondeur de 20 à 60 mm. De même, Ulma Packaging a développé l'emballage LeafSkin dans le cadre de son projet de durabilité #ULMAweCare, un plan conçu pour réduire les déchets plastiques tout en préservant la qualité des produits alimentaires.

« Ce projet a vu Ulma investir massivement dans la R&D, ce qui a abouti à la création de plusieurs nouveaux types d'emballages tels que LeafSkin et ReducedScrap. De plus, bon nombre de nos thermoformeuses, y compris la TFS 200 MSV et la TFS 407 R, ont été conçues pour offrir des réductions significatives de l'utilisation de film tout en maintenant des niveaux de productivité élevés », déclare Alistair Cook, chef de produit chez Ulma Packaging UK.

Basé sur un plateau en carton plat recyclable, LeafSkin est censé réduire l'utilisation de film jusqu'à 80 %. ReducedScrap, quant à lui, est une option d'emballage censée réduire jusqu'à 40 % le plastique nécessaire pour emballer les produits à base de viande en créant un vide à travers des trous d'aération spécialement conçus dans le film inférieur. À première vue, de tels concepts peuvent sembler simples, mais il y a plus qu'il n'y paraît, comme le souligne Cook.

« La réduction de la quantité de plastique nécessaire dans le processus d'emballage n'est jamais sans défis. Le plus important d'entre eux est peut-être de maintenir la rigidité de l'emballage et de s'assurer que l'emballage est suffisamment solide pour contenir le produit sans endommager l'emballage ou les produits », dit-il.

Il y a aussi la grande question à considérer : qu'est-ce qui constitue réellement un emballage respectueux de l'environnement ? Une barquette en rPET est-elle plus ou moins durable qu'un combo carton-film ?

Pour déterminer cela, le fabricant suisse de machines WM Thermoforming dit qu'il doit travailler sur l'inventaire du cycle de vie (LCI) et l'évaluation du cycle de vie (LCA).

"Nous pouvons utiliser n'importe quel matériau thermoplastique ou le remplacer par un matériau alternatif, mais ce n'est qu'en étudiant LCI et LCA que nous pourrons déterminer si l'emballage est plus durable ou non", explique le responsable régional Gianni Morandi.

La nécessité de prendre en compte l'ensemble du cycle de vie d'un pack est un point repris par Chrisp de Multivac, qui déclare : « Multivac dispose d'options recyclables pour la majorité des packs produits sur ses équipements, mais pour que les matériaux soient classés comme entièrement durables, davantage de travail doit être fait pour trouver une solution pour la collecte et le tri des déchets afin d'assurer une économie circulaire.

Paroi mince et compostable

Dans le domaine du thermoformage de gobelets et de dosettes, où l'allemand Gabler (représenté au Royaume-Uni par Engelmann & Buckham) est un spécialiste, le défi est le même, mais les solutions sont différentes. Ici, les parois minces et l'émergence de matériaux compostables sont les principales stratégies de durabilité poursuivies.

« Nous avons effectué des essais avec de nouveaux matériaux verts (PLA) et avons constaté que le traitement de ces matériaux n'est pas si différent des autres matériaux courants. Pour cette raison, il n'est pas nécessaire d'apporter des modifications importantes à notre équipement. Un facteur important lors du traitement du PLA est la stabilité de la machine, ce que nous pouvons garantir », explique Matthias Klein, directeur régional des ventes chez Gabler.

Lorsqu'il s'agit de réduire l'utilisation de matériaux lors de la production de gobelets et de dosettes en plastique, Klein affirme que le thermoformage a l'avantage sur le moulage par injection, en raison du potentiel de paroi mince. Gabler a également développé une technologie d'empilage qui permet à ses machines de traiter des produits thermoformés très fins.

Des initiatives de parois minces ou « d'allégement » sont en cours dans l'industrie des bouteilles de boisson depuis de nombreuses années et ont atteint le point où les progrès ultérieurs sont limités par la capacité du consommateur à manipuler des bouteilles très légères plutôt que par la capacité d'une machine de moulage par soufflage à les produire.

Par exemple, Krones affirme que sa dernière génération de machines de moulage par soufflage Contiform est capable de produire des bouteilles à un poids plus léger que la plupart des entreprises ne se contenteraient de les commercialiser et aux vitesses les plus rapides disponibles.

"La conception de la souffleuse Contiform de Krones avec son système de tige d'étirage à moteur linéaire et son recyclage d'air en plusieurs étapes nous permet d'aller plus léger qu'un consommateur ne pourrait supporter sans écraser le récipient et renverser de liquide", explique Paul Chapple, directeur technique chez Krones UK.

C'est pourquoi, au lieu de prendre plus de poids sur les contenants, les utilisateurs et les concepteurs de bouteilles de boissons se sont tournés vers la conception des bouchons, où Chapple dit qu'une finition de col plus courte/plus petite aide à réduire la teneur en plastique. Outre les contenants plus légers, l'utilisation du rPET est désormais la norme sur le marché des boissons - la question n'est qu'une question de combien, selon Chapple.

« Les souffleuses Krones Contiform peuvent souffler et soufflent déjà des bouteilles en utilisant du PET 100 % recyclé. La question est donc une question de disponibilité des matériaux plutôt que de contrainte technique. Le PET deviendra de plus en plus disponible et important à mesure que nos gouvernements mettront en place des systèmes de consigne et des outils pour une économie circulaire », déclare Chapple.

Il ajoute : « D'autres matériaux sont en cours de développement, bien qu'actuellement aucun d'entre eux n'en soit au stade de remplacement du PET. Krones teste et travaille constamment avec différents matériaux afin que nous soyons prêts lorsqu'ils apparaissent.

Tour d'horizon des nouvelles technologies : thermoformage/moulage par injection

Ce mois-ci, WM Thermoforming Machines organise une journée portes ouvertes à son siège social de Stabio, où il présente sa nouvelle machine à couteau à règle en acier, la FLEX 92, et la dernière version de la TWIST 700. Il indique que ces deux machines sont capables d'utiliser de nouveaux matériaux qui répondent aux tendances actuelles du marché, fournissant de plus en plus de nouveaux polymères orientés vers des solutions environnementales tels que différents matériaux recyclés et biodégradables.

Husky Injection Molding Systems a lancé son système HyPETTM HPP5e de nouvelle génération, une amélioration de sa plate-forme HPP. Il indique que des améliorations technologiques significatives ont abouti à un système plus intelligent et plus intuitif qui offre de meilleures économies d'énergie, fiabilité, qualité des préformes et convivialité. Au cœur de la plate-forme se trouve une technologie intelligente et adaptative qui utilise la rétroaction des capteurs de pression et d'actionneur pour déterminer la pression optimale requise pour mouler efficacement et efficacement chaque application.

La thermoformeuse TFS 200 MSV récemment lancée par Ulma Packaging propose trois styles d'emballage : MAP, skin et sous vide, sur une seule machine. La nouvelle machine est également compatible avec le carton recyclable et le carton. Il convient à l'emballage d'une gamme de produits alimentaires surgelés et frais, y compris, mais sans s'y limiter, la viande, le poisson, le fromage et la charcuterie.

Sumitomo (SHI) Demag a développé un nouveau programme qui synchronise la vitesse de l'éjecteur et du moule, raccourcissant le temps d'ouverture du moule pour optimiser la productivité, améliorant la qualité de l'emballage et réduisant les déchets plastiques évitables. Conçue pour la toute dernière série entièrement électrique IntElect de la société, cette dernière avancée garantirait que les composants sont dégagés du moule avant qu'il ne se referme. En plus d'empêcher l'écrasement des pièces d'emballage qui tombent, cela aide à atténuer les dommages aux outils coûteux de moules de couvercles et de fermetures, explique Sumitomo.

Des temps d'installation et de changement plus courts ainsi qu'une réduction des déchets de film jusqu'à 75 % sont quelques-uns des avantages promis par la nouvelle thermoformeuse PowerPak PLUS de GEA, grâce aux améliorations apportées aux systèmes de film et à la station de scellage. Les films supérieur et inférieur sont désormais motorisés et synchronisés avec le cycle d'avancement de la machine, et la structure de la station de scellage a été repensée pour s'adapter à cette nouvelle configuration de film et pour un accès plus facile. PowerPak PLUS peut également être utilisé en tandem avec Oxycheck, le système de contrôle qualité en ligne non invasif pour MAP.