Plastique : une vaste gamme d`emballages légers

Spécial matériaux
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Plastique : une vaste
gamme d’emballages légers
Le plastique est une invention du dix-neuvième siècle, qui connaît sa véritable percée
au cours du vingtième. Les emballages en plastique, eux, sont apparus après la Seconde
Guerre Mondiale. Aujourd’hui, films, bouteilles et autres raviers en plastique sont
incontournables, en raison notamment de leur facilité d’utilisation et de recyclage. En
outre, l’industrie déploie de nombreux efforts pour réduire leur impact environnemental,
recourant souvent à d’ingénieuses innovations techniques.
Du pétrole aux bouteilles et petits pots
Emballages - La plupart des emballages en plastique sont uniquement composés de thermoplastes. Il s’agit de plastiques
pouvant facilement être fondus puis durcis à nouveau. Cette
propriété est mise à profit de diverses manières afin de fabriquer différents types d’emballages.
• Le thermoformage est un procédé au cours duquel une plaque (ou une feuille) de plastique est chauffée et pressée dans
un moule. Ce procédé est utilisé notamment pour la fabrication des pots de yaourt.
©: Wikipedia - Laurens van Lieshout
• Le moulage par extrusion-soufflage est la technique la plus
courante pour la fabrication de bouteilles. Le formage se fait
en deux phases. Le plastique est d’abord préformé par soufflage afin de créer un ‘tube’ ou une grosse goutte avec un goulot
fini. Ensuite, la bouteille est soufflée dans sa forme finale. Cette
dernière étape fait généralement partie du processus d’emballage du produit.
©: Wikipedia - Ottmar Brandau
• L’extrusion est notamment utilisée pour la fabrication de sacs.
Le plastique liquide est poussé vers le haut par une vis, à travers
une ouverture ronde. De l’air chaud est insufflé par le milieu
de cette ouverture, de sorte qu’une forme de ballon est créée.
Le plastique est ensuite refroidi par le haut et enroulé.
©: Valorplast
Parution : juin 2010 • E.R. : J. Goossens • Fost Plus asbl • Rue Martin V 40 • BE-1200 Bruxelles.
Imprimé sur papier recyclé • Ne pas jeter sur la voie publique.
Raffinage - Si les plastiques biosourcés progressent lentement
mais sûrement, le pétrole demeure la matière première la plus
utilisée pour la fabrication de plastique. Dans les raffineries, le
pétrole est distillé en diverses fractions : diesel, essence, kérosène et naphte. Pour fabriquer le plastique, le naphte est craqué chimiquement jusqu’à ce qu’il ne reste plus que de petites
molécules (les monomères) sous forme gazeuse ou liquide. Diverses réactions chimiques sont ensuite provoquées à l’aide de
catalyseurs afin de créer des polymères. Cette polymérisation se
déroule dans des conditions très contrôlées. Elle débouche sur
une vaste gamme de plastiques, parmi lesquels le polyéthylène
téréphtalate (PET), le polyéthylène à haute densité et à basse
densité (HDPE et LDPE), le polychlorure de vinyle (PVC), le polypropylène (PP) et le polystyrène (PS). Le plastique est livré sous
la forme de poudre, de granules ou de produits semi-finis.
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Plastique : une vaste
gamme d’emballages légers
Du celluloïd au plastique pétrochimique
Le précurseur du plastique est le celluloïd, découvert au milieu
du dix-neuvième siècle par divers inventeurs et scientifiques.
Fabriqué à partir de fibres de textile et de camphre, le celluloïd
était notamment utilisé pour remplacer l’ivoire dans la production de boules de billard. Par la suite, le celluloïd a également
joué un rôle important en photographie. Pour d’autres applications, toutefois, il a été éclipsé par les plastiques modernes.
En 1907, le Belge Leo Baekeland est le premier à développer
un plastique entièrement synthétique à base de phénol et de
formaldéhyde. Il nomme son invention ‘bakélite’. Celle-ci sera
utilisée pour les objets les plus divers des temps modernes : téléphones, radios, stylos à bille, poignées de portes, …
Après la Première Guerre Mondiale, le pétrole devient la matière première de base pour la plupart des plastiques, car il est
moins cher et plus facile à transformer que le charbon, le bois ou
d’autres matières premières. La pétrochimie permet l’essor des
plastiques, tant pour les applications ménagères qu’industrielles.
Après la Seconde Guerre Mondiale, le plastique conquiert le
marché. La production d’emballages en plastique connaît un
grand succès. Les innovations technologiques permettent de
nouvelles applications en médecine, en logistique, en informatique, dans le domaine des loisirs, etc.
Le recyclage des déchets de plastique démarre dans les années
nonante, par le biais de la collecte sélective des déchets et des
systèmes avancés de tri et de traitement de ceux-ci.
Entre-temps, l’industrie poursuit le développement des bioplastiques à base de matières premières renouvelables. Une
partie des polymères ainsi produits est identique aux polymères classiques, mais des applications totalement nouvelles, telles
que les films compostables, voient aussi le jour.
Un large éventail d’applications
Le plastique est une dénomination commune pour une large gamme de matériaux. Dès lors, il est
logique qu’un grand nombre d’emballages en plastique aient été développés. Les bouteilles sont
généralement faites en PET ou HDPE, les sacs et films d’emballages en LDPE, les pots de yaourt en PS, les
bouchons de bouteilles en PP et les raviers pour viande en PS. Les emballages plastiques présentent de
nombreux avantages :
Ils offrent une
excellente
protection contre
la détérioration des
aliments.
Ils sont légers et
faciles à manier
lors du transport et
à domicile.
Ils peuvent
prendre toutes
les formes et
couleurs. Il est
même possible
de les rendre
transparents.
Ils sont simples
et économiques
à produire.
Spécial matériaux
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Plastique : une vaste
gamme d’emballages légers
De plus en plus efficaces, légers et écologiques
Le succès des emballages en plastique est notamment favorisé par des méthodes de production efficaces et rapides.
“Le secteur a toujours voulu rendre la production plus rapide,
plus efficace et plus économique”, explique An Vossen, de
Plarebel. “Dès le début, il a tenté de raccourcir au maximum
les cycles de chauffage des thermoplastes et de les rendre
les plus économiques possible. Dans le cadre du Protocole
de Kyoto, l’efficacité énergétique a été améliorée davantage encore, tant dans la pétrochimie que dans l’industrie de
l’emballage.”
2010, ce poids n’est plus que de 29 g. Cela signifie non seulement une moindre utilisation de matériaux, mais aussi de
moindres frais de transport et, globalement, une moindre
charge pour l’environnement. Parfois, le gain de matériau et
de poids s’explique par d’autres facteurs. Dans le cas des bouteilles de détergents et de lessives, la conception est adaptée
afin de rendre la surface externe la plus petite possible. Les
produits à emballer changent eux aussi. Ainsi, les bouteilles
contenant des lessives concentrées sont bien plus petites que
leurs précurseurs.”
Les emballages sont également devenus de plus en plus légers. “Cette évolution est très claire dans le cas des bouteilles
en plastique”, estime An Vossen. “En 1971, l’emballage d’une
bouteille typique d’un litre et demi pesait encore 56,6 g. En
Entre-temps, les emballages plastiques contiennent de plus
en plus de matériaux recyclés. “Ainsi, les bouteilles PET de
Spadel et Valvert, par exemple, contiennent entre 25% et 50%
de matériaux recyclés”, précise An Vossen.
1971 : 56,6g
1978 : 48,8g
1988 : 47,3g
1990 : 45,6g
1993 : 42,3g
2000 : 37,3g
2010 : 29g
Trouver le bon équilibre
Il y a toutefois des limites à la diminution du poids et la teneur en matières recyclées. “Techniquement, il est possible
de réduire davantage le poids d’une bouteille PET, par exemple,
mais cela ne représente pas toujours un gain environnemental”,
explique An Vossen.“Si nous rendons la paroi trop fine, nous devons intégrer des barrières supplémentaires, par exemple par le
biais de charges spéciales. Ceci peut compliquer considérablement le tri des déchets et le processus de recyclage ultérieur.
L’utilisation de matériaux recyclés dans les nouvelles bouteilles
en PET ne peut pas non plus croître indéfiniment. À chaque fois
qu’une bouteille en PET est recyclée, la qualité du matériau di-
minue de sorte qu’il n’est plus possible d’obtenir des bouteilles
parfaitement transparentes - ce que le consommateur n’accepte
pas. Pour compenser ceci, les producteurs mélangent PET neuf
et PET recyclé. Mais le manque de granules recyclés commence
à se faire sentir et ne parvient plus à satisfaire à la demande sans
cesse croissante. Il s’agit donc de trouver un bon équilibre pour
chaque type d’emballage.”
Vous trouverez davantage d’informations à ce sujet dans la
prochaine édition du Preventpack consacrée au ‘Design for
Recycling’.
Parution : juin 2010 • E.R. : J. Goossens • Fost Plus asbl • Rue Martin V 40 • BE-1200 Bruxelles.
Imprimé sur papier recyclé • Ne pas jeter sur la voie publique.
Depuis sa création
en 1971, la bouteille
à usage unique de
SPA Reine d’1,5l a changé
souvent de forme,
entraînant à chaque
fois une réduction
significative de son poids.
Spécial matériaux
Plastique : une vaste
gamme d’emballages légers
Que réserve l’avenir ?
L’efficacité énergétique restera dans les années à venir une
priorité pour le secteur. Une attention croissante sera portée à la
consommation d’eau.
Le secteur cherche en outre à améliorer la conception des
emballages en plastique. Ainsi, il travaille actuellement à la
conception technique du goulot des bouteilles en PET. “Ceci est
un aspect délicat”, affirme An Vossen. “Plus le goulot est court,
plus la quantité de dioxyde de carbone pouvant échapper par
ce chemin est grande. Toutefois, un goulot plus court présente
un double avantage : il économise du matériau dans la bouteille
en PET et nécessite un plus petit bouchon.”
Une autre tendance est la combinaison d’un emballage en
plastique avec d’autres matériaux. “Par exemple, l’on a développé
des pots de yaourt qui comportent une enveloppe en carton et,
à l’intérieur de celle-ci, un très fin gobelet en plastique”, précise
An Vossen. “Le carton assure la robustesse ; le plastique protège l’aliment ;
et ils sont faciles à scinder après usage.
Ceci illustre parfaitement l’approche
pragmatique qui a pour but de réduire
la charge environnementale globale.”
Petit à petit, les biopolymères vont
également gagner en importance.
“Nous n’en sommes qu’au début de
cette évolution. La plupart des biopolymères actuels ne sont pas encore suffisamment stables thermiquement. En outre, la fonction de barrière est souvent moins
bonne que pour le plastique pétrochimique. Des recherches
sont encore requises avant de pouvoir les appliquer à grande
échelle”, conclut An Vossen.
“Il existe aujourd’hui de fins gobelets en plastique qui s’intègrent dans une
enveloppe en carton. Il s’agit d’un exemple typique d’approche pragmatique pour
réduire la charge environnementale globale. ” An Vossen, Manager chez Plarebel
Plarebel
Plarebel est une organisation indépendante qui sert de centre d’expertise à Fost Plus pour la collecte et le recyclage des
emballages en plastique.
www.fostplus.be