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LES MATERIAUX DE L'EMBALLAGE

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

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LES MATERIAUX DE L'EMBALLAGE

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Presentation Transcript


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

  2. 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 LES EMBALLAGES

  3. 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 LES EMBALLAGES

  4. 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 % LES EMBALLAGES

  5. 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 % LES EMBALLAGES

  6. LES MATERIAUX METALLIQUES DANS L’EMBALLAGE

  7. L’ALUMINIUM

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

  9. LES ACIERS

  10. 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)

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

  12. Principaux Producteurs européens

  13. LES PLASTIQUES DANS L’EMBALLAGE

  14. 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 LES EMBALLAGES

  15. 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) LES EMBALLAGES

  16. LES EMBALLAGES

  17. 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 LES EMBALLAGES

  18. LES PLASTIQUES LES EMBALLAGES

  19. 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 • polyuréthane (PU) : callage • polystyrène expansible (PSE) : moussage, barquettes • polytéréphtalate d’éthylène (PET) : emballage sous-vide, bouteilles • polystyrène (PS) : pots yaourt, cassettes LES EMBALLAGES

  20. 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 LES EMBALLAGES

  21. 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 • ... LES EMBALLAGES

  22. 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 LES EMBALLAGES

  23. LES EMBALLAGES

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

  25. 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) LES EMBALLAGES

  26. APPLICATIONS

  27. LES APPLICATIONS AVEC LES METAUX

  28. 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

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

  30. 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

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

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

  33. LA BOITE BOISSON

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

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

  36. 20 étapes !!! alimentation Procédés de fabricationdepuis 1964: la BB 2 pièces • col (x2) • vernissage (x5) • emboutissage • contrôles • étanchéité • vernis • intérieurs • étirage • détourage • Lavage et séchage • palettisation • décoration(x4)

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

  38. 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

  39. Alu vs Acier

  40. 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

  41. 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)

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

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

  44. LES APPLICATIONS AVEC LES PLASTIQUES

  45. 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 • ... LES EMBALLAGES

  46. 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 LES EMBALLAGES

  47. LES EMBALLAGES

  48. LES PLASTIQUES LES EMBALLAGES

  49. LES PLASTIQUES LES EMBALLAGES

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