Emballages et processus les plus durables possibles

L'industrie des aliments et des boissons mise de plus en plus sur les ressources renouvelables, les matériaux recyclables et les process d'emballage durables. Autre évidence: la panacée pour la réduction des matériaux d'emballage et leur recyclabilité n'existe pas. Partout néanmoins où cela est possible, les films composites ou les raviers en plastique sont remplacés par des films monomatériaux ou des barquettes en carton. Les exposants de machines d'emballage prennent ces exigences de durabilité très au sérieux et y réagissent avec des concepts modulaires capables de traiter des matériaux d'emballage aussi bien conventionnels que durables grâce à la robotique intelligente et à l'automatisation. Sören Storbeck, Global Account manager Packaging chez l'exposant KHS, à Dortmund, connaît l'importance de cette flexibilité, surtout pour les emballages secondaires. KHS est un constructeur de machines de soutirage et d'emballage pour l'industrie des boissons. "On a pu observer sur le marché que les éléments d'emballages constituant une alternative aux plastiques à usage unique commencent à s'imposer, en particulier dans les segments de la bière et des sodas." Il fait ici notamment référence à la part croissante de matière recyclée dans les bouteilles PET. Certaines marques emploient déjà des bouteilles PET composées de 100% de recyclat obtenu en circuit fermé. Avec l'Innopack Kisters CNP (Carton Nature Packer), KHS propose une solution durable pour le fardelage. Le système assemble des multipacks carton avec une capacité pouvant aller jusqu'à 108 000 canettes par heure. Cette alternative aux films ou bagues en plastique offre différents formats d'emballage pour quatre, six ou huit canettes. La phase conceptuelle d'une nouvelle machine d'emballage, en particulier, laisse beaucoup d'espace pour tester la durabilité de l'emballage d'un produit et développer celui-ci en étant attentif dès le début à sa bonne machinabilité. Valentin Köhler est chargé de cette tâche chez Gerhard Schubert dans la section des encartonneuses. "L'industrie est pleinement occupée à négocier son virage vers les solutions d'emballage durables", confirme-t-il. De nombreux constructeurs et marques, dit-il, soumettent actuellement leurs emballages existants à un examen critique afin de voir où ils peuvent se passer du plastique et basculer ensuite vers du carton, par exemple. Köhler reste en outre conscient de la nécessité des films plastiques à propriétés barrières pour garantir une plus longue durée de conservation du produit: des sachets de denrées périssables, par exemple. Schubert montrera ce qui est déjà possible à l'Anuga Foodtec avec sa flowpacker. Cette machine polyvalente peut ensacher sous films composites soudés aussi bien à chaud qu'à froid. Elle permet aussi de remplir et fermer des films monomatériaux recyclables ou des sachets en papier. L'un des défis majeurs de la transition vers les matériaux durables est le maintien du taux de rendement global (TRG) de la machine, explique Köhler. Les films à base de papier posent en effet plus d'exigences que les composites. Ils se froissent et se déchirent plus facilement, sont plus raides et ont besoin d'épaulements de formage spécialement alignés pour garantir un processus d'emballage ininterrompu. En outre, le papier est abrasif, ce qui veut dire que les pièces mécaniques dans la machine ont tendance à s'user à la longue. C'est pourquoi les pièces de format de l'ensacheuse sont spécialement adaptées au matériau d'emballage, avec des surfaces durcies et traitées pour obtenir un résultat optimal. Les sachets en papier servaient surtout jusqu'à maintenant à emballer des produits secs ou déjà sous emballage primaire. Plus l'aliment à conditionner est complexe et fragile, plus il est difficile de trouver une alternative aux emballages plastiques. Un thème qui fait de plus en plus souvent l'objet d'une recherche appliquée, comme le montre le projet BioActiveMaterials mené conjointement par l'Institut Fraunhofer pour l'ingénierie des procédés et l'emballage (IVV) et son pendant pour l'ingénierie interfaciale et la biotechnologie (IGB). La recherche se focalise sur le papier comme base de matériaux d'emballage fonctionnels tels que des sachets soudés ou d'autres emballages en papier. Le papier est revêtu par des procédés standard, mais en utilisant des protéines et des cires naturelles sûres d'un point de vue alimentaire et complétées d'additifs biosourcés. Grâce à cette composition spéciale, la couche de revêtement stable à long terme remplit plusieurs fonctions: "D'un côté, les protéines opposent une barrière à l'oxygène et la couche de cire fait obstacle à la vapeur d'eau, ce qui évite, par exemple, un dessèchement trop rapide des fruits. De l'autre, les additifs biosourcés exercent une action antioxydante et antimicrobienne. La viande et le poisson, par exemple, se dégradent ainsi moins vite. En règle générale, la durée de conservation est prolongée sensiblement", explique le Dr Michaela Müller, responsable du champ de recherche "Surfaces fonctionnelles et matériaux" au Fraunhofer IGB. "Après usage, l'emballage peut être mis aux vieux papiers: la couche protectrice est biodégradable et ne perturbe pas le recyclage", ajoute le Dr Cornelia Stramm, chef de département au Fraunhofer IVV. L'emballage convient aussi pour les aliments devant être réfrigérés, comme la viande. Auquel cas la fonction protectrice contre l'oxygène est conservée, même pour les surgelés. Pour prometteuses que soient les solutions en papier, le plastique, en l'état actuel de la technique, reste indispensable pour un conditionnement sûr et hygiénique en emballages sous vide ou sous atmosphère contrôlée (MAP), surtout dans le segment de la viande et des plats préparés. L'industrie planche dès lors d'arrache-pied sur le développement de concepts qui aident à minimiser l'utilisation de matières premières fossiles dans la production de films, raviers et emballages universels. Matthias Lesch, directeur général de Pöppelmann, explique comment cet objectif pourrait être atteint: "Nos développements respectent les trois R: 'Reduce, Reuse, Recycle'. Exemple: les seaux en polypropylène de la série Reduce+." Grâce à une structure lattice (en treillis) innovante, leur fabrication nécessite de 15 à 40% de plastique en moins. Disponible avec un couvercle en carton fabriqué à partir de matières renouvelables, le seau Reduce+ convient comme solution d'emballage économe en ressources pour les tomates, les baies ou les fruits à noyau." Lesch est certain qu'une économie véritablement circulaire pour les plastiques est possible: "Nous travaillons ainsi avec d'autres partenaires sur le développement de pochettes entièrement recyclables, qui redeviendront disponibles après usage comme matière première de nouveaux becs verseurs, capuchons et sachets - contribuant ainsi à un recyclage en circuit fermé." En même temps, il convient de garantir des processus de recyclage efficaces pour promouvoir l'économie circulaire. "L'échange avec les partenaires de tous les secteurs industriels concernés est essentiel", souligne Stefan Scheibel. Le Vice President Corporate Training & Innovation Center du Groupe Multivac voit surtout dans la digitalisation "un énorme potentiel pour la mise en place de processus de recyclage de haute qualité pour les emballages durables." Ce qui est exactement l'objectif poursuivi par le standard R-Cycle. Ce système est comparable au projet HolyGrail. Si HolyGrail se fonde sur un filigrane numérique invisible, R-Cycle fonctionne avec une sorte de passeport révélé par lecture d'un QR code présent sur l'emballage. Ce système a été mis au point par le fabricant de plastiques Braskem, le constructeur de machines KautexTextron et le recycleur néerlandais Morssinkhof. Tout comme HolyGrail, ce standard transsectoriel est actuellement en phase de développement en vue d'un déploiement commercial. Multivac aussi l'a adopté. R-Cycle consigne les caractéristiques de l'emballage - qualités de plastique, colles, encres d'imprimerie et additifs - dans un passeport numérique généré automatiquement au moment de la production. Tous les paramètres pertinents sont automatiquement introduits dans la base de données via une passerelle IoT. L'emballage est marqué et sérialisé avec des identifiants valables dans le monde entier. La récupération des données pertinentes pour le recyclage rend possible un tri ultérieur en fractions pures et donc une réutilisation du plastique pour des applications de haute qualité. Dans le cadre de l'Anuga FoodTec, divers séminaires seront consacrés aux tendances actuelles dans le domaine des emballages d'aliments et de boissons.